WO2022019684A1 - 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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이성일
전용섭
편주일
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to a battery and an electronic device including the same.
  • a lithium ion battery is widely used in portable electronic devices due to advantages such as high energy density, high discharge voltage, and output stability.
  • a lithium ion battery may include a negative electrode substrate coated with a negative electrode active material, a positive electrode substrate coated with a positive electrode active material, and a separator disposed between the negative electrode substrate and the positive electrode substrate.
  • Lithium-ion batteries which are commonly used in portable electronic devices, can cause safety accidents such as fire and explosion due to various factors such as internal short circuit, exceeding the allowed current (or voltage) during charging, temperature rise, and external shock. have.
  • a tab (positive electrode tab or negative electrode tab) of the active material (positive electrode active material or negative electrode active material) applied to the electrode plate (positive electrode substrate or negative electrode substrate) faces the area (hereinafter referred to as the facing area) ) of the active material was partially removed.
  • the facing area due to a difference in thickness between the facing area from which the active material is removed and the remaining area to which the active material is applied, pressure imbalance may occur during the manufacturing process of the battery.
  • resistance may be locally increased. Such an increase in local resistance may cause accumulation of lithium (Li) in the electrolyte, which may eventually lead to swelling of the battery.
  • Various embodiments disclosed in this document are intended to provide a battery with improved safety and an electronic device including the same by making the thickness of the facing region from which the active material is removed to the thickness of the other region to which the active material is applied.
  • a battery includes: a positive electrode including a positive electrode substrate, a positive electrode active material applied to one surface of the positive electrode substrate, and a positive electrode tab attached to one surface of the positive electrode substrate; a negative electrode comprising a negative electrode substrate, a negative active material applied to one surface of the negative electrode substrate, and a negative electrode tab attached to one surface of the negative electrode substrate; and a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode, wherein a first region facing the positive electrode tab on one surface of the negative electrode substrate includes a region to which the negative active material is not applied, and wherein the negative electrode active material is not applied to the one surface of the negative electrode substrate
  • a second region adjacent to the first region in the longitudinal direction of the positive electrode tab may include a region to which the negative active material is applied, and the negative electrode may include an insulating layer disposed on at least a portion of the first region.
  • an electronic device may include: a memory; processor; and a battery for supplying power to the memory and the processor, wherein the battery includes a positive electrode comprising a positive electrode substrate, a positive electrode active material applied to one surface of the positive electrode substrate, and a positive electrode tab attached to one surface of the positive electrode substrate ; a negative electrode comprising a negative electrode substrate, a negative active material applied to one surface of the negative electrode substrate, and a negative electrode tab attached to one surface of the negative electrode substrate; and a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode, wherein a first region facing the positive electrode tab on one surface of the negative electrode substrate includes a region to which the negative active material is not applied, and wherein the negative electrode active material is not applied to the one surface of the negative electrode substrate A second region adjacent to the first region in the longitudinal direction of the positive electrode tab may include a region to which the negative active material is applied, and the negative electrode may include an insulating layer disposed on at least a portion of the first region.
  • a battery and an electronic device including the same make the thickness of the facing region from which the active material is removed to the thickness of the other regions to which the active material is applied, so that the pressure is uniformly applied during the manufacturing process of the battery. transfer, it is possible to suppress an increase in local resistance generated in the facing area from which the active material is removed, and to prevent a dendrite phenomenon of the battery.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically illustrating a battery according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 1B is a perspective view schematically illustrating a battery in which some components are exposed according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a plan view showing an unfolded surface of an anode substrate or a cathode substrate according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a plan view of an anode substrate or a cathode substrate according to another exemplary embodiment.
  • 4A is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment
  • 4B is an enlarged cross-sectional view of a portion of an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment
  • 4C is an enlarged cross-sectional view of a portion of an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment
  • 4D is an enlarged cross-sectional view of a portion of a region to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment
  • 4E is an enlarged cross-sectional view of a portion of a region to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are not attached, according to an exemplary embodiment.
  • 6A is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • 6B is a diagram illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • 6C is a view illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • 6D is a view illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a battery in a region to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a modified example of a battery structure according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another modified example of a battery structure according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a portion of a cross-section of a cathode substrate or an anode substrate according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a view illustrating an active material application area of a negative electrode substrate or a positive electrode substrate according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an arrangement structure of the electrode assembly according to the first embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a second embodiment.
  • 16 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a third embodiment.
  • 17 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a fourth embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a fifth embodiment.
  • 19A is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • 19B is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • 19C is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • 20 is a view showing one surface of an anode substrate or a cathode substrate unfolded according to an exemplary embodiment.
  • 21 is a diagram illustrating an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • 1A is a perspective view schematically illustrating a battery according to various embodiments of the present disclosure
  • 1B is a perspective view schematically illustrating a battery in which some components are exposed according to various embodiments of the present disclosure
  • the battery 100 may include an electrode assembly 110 including a positive electrode 112 , a separator 116 , and a negative electrode 114 .
  • the electrode assembly 110 may be sequentially wound from the central region 101 of the battery 100 .
  • the positive electrode 112 may include a positive electrode substrate, a positive electrode active material applied to one surface of the positive electrode substrate, and a positive electrode tab 121 attached to the one surface.
  • the negative electrode 114 may include a negative electrode substrate, a negative active material applied to one surface of the negative electrode substrate, and a negative electrode tab 123 attached to one surface of the negative electrode substrate.
  • the separator 116 may be positioned between the anode 112 and the cathode 114 .
  • the anode substrate may be, for example, a metal formed of aluminum, stainless steel, titanium, copper, silver, or a combination of a material selected from these.
  • a positive electrode active material may be applied to the surface of the positive electrode substrate.
  • the positive electrode active material may be applied to each of both surfaces of the positive electrode substrate.
  • the positive active material may be formed of a material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions.
  • the positive electrode active material is lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium nickel cobalt oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, nickel lithium transition metal oxides such as lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium manganese oxide and lithium iron phosphate, nickel sulfides, sulfides It may include at least one material selected from the group consisting of copper sulfides, sulfur, iron oxides, and vanadium oxides.
  • the positive active material may be applied to both surfaces of the positive electrode substrate.
  • a binder (not shown) and a conductive additive (not shown) may be further applied to the surface of the cathode substrate in addition to the cathode active material.
  • the binder is polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride/hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymer
  • Polyvinylidene fluoride-containing binders such as sodium-carboxymethyl cellulose, lithium-carboxymethyl cellulose, such as carboxymethyl cellulose binders (carboxymethyl cellulose) -containing binders, polyacrylic acid, lithium-polyacrylic acid, acrylic, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polybutyl acrylate acrylate-containing binders such as (polybutylacrylate), polyimide-imides, polytetrafluoroethylene, polyethylene oxide, polypyrrole, lithium- At least one material selected from the group consisting of lithium-Nafion and styrene butadiene rubber-containing polymers may be included.
  • the conductive material is a carbon-containing conducting agent such as carbon black, carbon fiber and graphite, and a conductive fiber such as metal powder. fiber), carbon fluoride powder, metal powders such as zinc oxides and nickel powder, zinc oxides and conductive whiskers such as potassium titanate ), conductive metal oxides such as titanium oxides, and conductive polymers such as polyphenylene derivatives may include at least one material selected from the group consisting of.
  • the positive electrode tab 121 may be attached to one end of the positive electrode substrate by, for example, ultrasonic welding.
  • the positive electrode tab 121 may be disposed at one end along the longitudinal direction of the positive electrode substrate.
  • One end of the positive electrode substrate to which the positive electrode tab 121 is attached may be disposed adjacent to a starting point where the winding of the electrode assembly 110 starts.
  • one end of the positive electrode substrate to which the positive electrode tab 121 is attached may be disposed adjacent to the central region 101 of the battery 100 .
  • the positive electrode tab 121 may include a plurality of positive electrode tabs 121 , and the plurality of positive electrode tabs 121 may be disposed at specific intervals along the longitudinal direction of the positive electrode substrate.
  • the negative electrode substrate for example, copper (copper), stainless steel (stainless steel), nickel (nickel), aluminum (aluminum) and titanium (titanium) at least one metal selected from the group consisting of may include
  • An anode active material may be applied to the surface of the anode substrate.
  • the negative active material may be applied to each of both surfaces of the negative electrode substrate.
  • the anode active material may be formed of a material capable of forming an alloy together with lithium or a material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium.
  • the anode active material may include at least one material selected from the group consisting of metals, carbon-containing materials, metal oxides, and lithium metal nitrides. have.
  • the negative active material may be applied to both surfaces of the negative electrode substrate.
  • the metal is lithium, silicon, magnesium, calcium, aluminum, germanium, tin, lead, arsenic ( arsenic), antimony, bismuth, silver, gold, zinc, cadmium, mercury, copper, iron, nickel ( nickel), cobalt (cobalt), and indium (indium) may include at least one material selected from the group consisting of.
  • the carbon-based material is graphite, graphite carbon fiber, coke, mesocarbon microbeads (MCMBS), polyacene, pitch-based carbon. It may include at least one material selected from the group consisting of a pitch-derived carbon fiber and hard carbon.
  • the metal oxide is lithium titanium oxides, titanium oxides, molybdenum oxides, niobium oxides, iron oxides, tungsten oxides. ), including at least one selected from the group consisting of tin oxides, amorphous tin oxide composites, silicon monoxide, cobalt oxides and nickel oxides can do.
  • a binder and a conductive material may be further applied to the surface of the negative electrode substrate in addition to the negative electrode active material.
  • the binder and the conductive material may be the same as or similar to the binder and the conductive material applied to the positive electrode substrate.
  • the negative electrode tab 123 may be attached to one end of the negative electrode substrate.
  • the negative electrode tab 123 may be disposed at one end of the negative electrode substrate in the longitudinal direction.
  • One end of the negative electrode substrate to which the negative electrode tab 123 is attached may be disposed adjacent to a starting point where the winding of the electrode assembly 110 starts.
  • one end of the negative electrode substrate to which the negative electrode tab 123 is attached may be disposed adjacent to the central region 101 of the battery 100 .
  • the negative electrode tabs 123 may include a plurality of negative electrode tabs 123 , and the plurality of negative electrode tabs 123 may be disposed at specific intervals along the longitudinal direction of the negative electrode substrate.
  • the separator 116 may be disposed between the anode substrate and the cathode substrate to insulate the anode substrate and the cathode substrate from each other.
  • the separator 116 may be formed of, for example, a porous polymer membrane such as polyethylene or polypropylene membrane.
  • FIG. 2 is a plan view showing an unfolded surface of an anode substrate or a cathode substrate according to an exemplary embodiment.
  • the positive electrode substrate 112 and the negative electrode substrate 114 are a substrate 210 on which an electrode tab 230 (eg, a positive electrode tab 121 or a negative electrode tab 123) is formed.
  • the end of eg, the positive electrode substrate 112 or the negative electrode substrate 114
  • FIG. 2 may be a plan view illustrating one surface of the anode substrate 112 .
  • the positive electrode tab 230 may be attached to one end of the positive electrode substrate 210 , and the positive electrode active material 220 may not be applied around the area to which the positive electrode tab 230 is attached.
  • the positive electrode uncoated region to which the positive electrode active material 220 is not applied may be formed at both ends of the positive electrode substrate 210, and thus, the positive electrode active material ( 220) may not be applied.
  • the electrode assembly 110 in which the positive electrode substrate 210 , the separator, and the negative electrode substrate 114 are stacked may be wound k times (k is an integer) from the central region 101 of the battery 100 . and may include a first turn region T1 to a k-th turn region Tk according to the number of windings.
  • the first turn region T1 is a region in which the electrode assembly 110 is first wound to form a first turn
  • the second turn region T2 is the outer edge of the first turn region T2 .
  • a region in which the electrode assembly 110 forms a second turn while surrounding the electrode assembly 110, and the k-th region Tk may be a region in which the electrode assembly 110 forms a k-th turn while being wound last.
  • a dotted line indicated in the vertical direction may indicate an area in which the electrode assembly 110 is bent while being wound.
  • an anode uncoated region is formed corresponding to the first turn region of the electrode assembly 110 , and at least a portion of the k-th turn region of the electrode assembly 110 .
  • an anode uncoated region may be formed.
  • FIG. 2 may be a plan view illustrating one surface of the cathode substrate 114 .
  • the negative electrode tab 230 may be attached to one end of the negative electrode substrate 210 , and the negative electrode active material 220 may not be applied around the area to which the negative electrode tab 230 is attached.
  • a negative electrode uncoated region to which the negative electrode active material 220 is not applied may be formed at both ends of the negative electrode substrate 210, and thus, the negative electrode active material ( 220) may not be applied.
  • a negative electrode uncoated region is formed corresponding to the first turn region of the electrode assembly 110 , and the k-th turn of the electrode assembly 110 .
  • a negative electrode uncoated region may be formed corresponding to at least a portion of the region.
  • a short circuit may occur in at least some areas, and when a short circuit occurs, a large current unintentional during design may flow.
  • a large current flows through the positive electrode tab 121 , the temperature of the positive electrode tab 121 increases, and the separator 116 around the positive electrode tab 121 may be contracted or deformed by the heat of the positive electrode tab 121 .
  • the positive electrode tab 121 or the negative electrode tab 123 forms a step in the substrate, when an external shock or external pressure is applied, deformation such as tearing of the separator 116 may occur.
  • the separator 116 When the separator 116 is contracted or deformed, at least a portion of the anode substrate 112 and at least a portion of the cathode substrate 114 may be short-circuited. If the positive electrode tab 121 and the negative electrode active material are in contact, a safety accident in which the battery 100 ignites or explodes due to a rapid increase in current may occur. According to various embodiments of the present document, in order to prevent ignition or explosion of the battery 100 due to the above problem, in a state in which the electrode assembly 110 is wound, the negative electrode uncoated region is disposed to overlap with the positive electrode tab 121, The positive electrode uncoated region may be disposed to overlap the negative electrode tab 123 with each other.
  • the negative electrode uncoated region overlaps with the positive electrode tab 121 , even if the surrounding separator is deformed due to heat generated from the positive electrode tab 121 or a step caused by the positive electrode tab 121 , the positive electrode Since the tab 121 comes into contact with the negative electrode uncoated region rather than the negative electrode active material, ignition or explosion of the battery 100 can be prevented.
  • the positive electrode uncoated area overlaps with the negative electrode tab, even if deformation such as tearing of the separator occurs due to the step difference between the negative electrode tab, the negative electrode tab comes into contact with the positive electrode uncoated area rather than the positive electrode active material. , it is possible to prevent ignition or explosion of the battery 100 .
  • FIG 3 is a plan view of an anode substrate or a cathode substrate according to another exemplary embodiment.
  • a positive electrode substrate 112 and a negative electrode substrate 114 are a substrate 310 (positive electrode) on which an electrode tab 330 (positive electrode tab 121 or negative electrode tab 123) is formed. It may be of an extended type in which the active material 320 (positive electrode active material or negative electrode active material) is applied to the end of the substrate 112 or the negative electrode substrate 114). In the battery 100 in which the positive electrode substrate 112 or the negative electrode substrate 114 is of an extended type, an active material application area increases, and thus, a charging capacity may be increased compared to the normal type illustrated in FIG. 2 .
  • FIG. 3 may be a plan view showing one surface of the anode substrate 112 or the cathode substrate 114 .
  • the positive electrode active material 320 is applied to one end of the positive electrode substrate 310 to which the positive electrode tab 330 is attached, and an attachment area to which the positive electrode tab 330 is attached and an area surrounding the attachment area ( 311 ) and the region 312a overlapping or facing the negative electrode tab may be a positive electrode uncoated region on which the positive electrode active material 320 is not applied.
  • the positive electrode uncoated area to which the positive electrode tab 330 is attached and the positive electrode active material 320 is not applied, and the positive electrode active material to which the positive electrode active material 320 is applied. can be divided into areas.
  • the positive electrode uncoated regions 311 and 312a in the first turn region T1 include the tab peripheral region 311 disposed to surround the region to which the positive electrode tab 330 is attached, and an electrode assembly (eg, FIG. It may include a first region 312a disposed to overlap or face the negative electrode tab when the electrode assembly 110 of 1A or 1B is wound.
  • the width W2 of each of the tab peripheral region 311 and the first region 312a in the longitudinal direction (X direction in the drawing) of the positive electrode substrate 112 is the positive electrode tab 330 or the negative electrode tab.
  • the width W1 of the tab peripheral region 311 and the first region 312a in the width direction (the Y direction in the drawing) of the anode substrate 112 is adjacent to the first region 312a in the width direction.
  • the height H2 of the second region 312b to which the positive electrode active material is applied may be smaller than the height H2.
  • the first region 312a is a positive electrode uncoated region that overlaps or faces the negative electrode tab when the electrode assembly 110 is wound, and has a second width W2 greater than the first width W1 of the negative electrode tab. , and may have a first height H1 in the width direction of the anode substrate 112 .
  • the tab peripheral region 311 is a positive electrode uncoated region, which is located in a region to which the positive electrode tab 330 is attached, and may have the same width W2 and height H1 as the first region 312a.
  • the second region 312b is a region of a positive electrode active material coated with a positive electrode active material, positioned adjacent to the first region 312a and the positive electrode substrate 112 in the width direction, and has a second width W2 equal to that of the first region 312a. ) and may have a second height H2 greater than the first height H1 of the first region 312a. Alternatively, the first height H1 may be greater than the second height H2.
  • the combined area of all the positive electrode active material regions in the first turn region T1 may be greater than the combined area of all the positive electrode uncoated regions 311 and 312a.
  • the charging capacity can be increased.
  • FIG. 3 may be a plan view showing one surface of the cathode substrate 114 .
  • the negative electrode active material 320 may be applied to one end of the negative electrode substrate 310 to which the negative electrode tab 330 is attached, similarly to the positive electrode active material.
  • the region 311 surrounding the region and the attachment region may be an anode uncoated region to which the anode active material 320 is not applied.
  • the negative electrode uncoated area 311 to which the negative electrode tab 330 is attached and the negative active material 320 is not applied, and the negative electrode active material 320 is applied. It can be divided into an anode active material region.
  • the negative electrode uncoated regions 311 and 312a in the first turn region T1 include the tab peripheral region 311 and the electrode assembly 110 disposed to surround the region to which the negative electrode tab 330 is attached. It may include a first region 312a disposed to overlap or face the positive electrode tab when it is wound. According to an embodiment, the width W2 of each of the tab peripheral region 311 and the first region 312a in the longitudinal direction (X direction in the drawing) of the negative electrode substrate 112 is the negative electrode tab 330 or the positive electrode tab.
  • the height H1 of each of the tab peripheral region 311 and the first region 312a in the width direction (the Y direction in the drawing) of the cathode substrate 112 is adjacent to the first region 312a in the width direction. It may be smaller than the height H2 of the second region 312b to which the negative active material is applied.
  • the first region 312a is a negative electrode uncoated region that overlaps or faces the positive electrode tab when the electrode assembly 110 is wound, and has a second width W2 greater than the first width W1 of the positive electrode tab. , and may have a first height H1 in the width direction of the cathode substrate 112 .
  • the tab peripheral area 311 is a negative electrode uncoated area, which is located in an area to which the negative electrode tab 330 is attached, and may have the same width W2 and height H1 as the first area 312a.
  • the second region 312b is a region of an anode active material coated with an anode active material, which is positioned adjacent to the first region 312a in the width direction of the anode substrate 112 and has a second width W2 equal to that of the first region 312a. ) and may have a second height H2 greater than the first height H1 of the first region 312a.
  • the first height H1 may be greater than the second height H2.
  • the combined area of all the negative active material regions in the first turn region T1 may be greater than the combined area of all the negative electrode uncoated regions 311 and 312a. capacity can be increased.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment;
  • FIG. 4A may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along the line AA′ of FIG. 1A .
  • the electrode assembly (eg, the electrode assembly 110 of FIG. 1A or FIG. 1B ) includes a positive electrode substrate 410 , a separator 430 , and a negative electrode substrate 420 in the central region of the battery 100 ( 101) may be in a sequentially wound form.
  • the positive electrode active materials 411 and 413 include a first positive active material 411 applied to an inner peripheral surface of the positive electrode substrate 410 and a second positive active material 413 applied to an outer peripheral surface of the positive electrode substrate 410 .
  • the negative active materials 421 and 423 include the first negative active material 421 applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 and the second negative active material 423 applied to the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 420 .
  • the negative active materials 421 and 423 include the first negative active material 421 applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 and the second negative active material 423 applied to the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 420 .
  • the electrode assembly 110 has a first turn region T1 forming a first turn, a second turn region T2 forming a second turn, and a third turn when wound.
  • Each of the turn regions T1 to Tk may be divided into an upper region and a lower region when viewed in a cross-section in a state in which the electrode assembly 110 is wound.
  • the first turn region T1 is divided into a first turn upper region T1_U disposed on a relatively upper side and a first turn lower region T1_L disposed on a relatively lower side when viewed in the cross-section.
  • the second turn area T2 may be divided into a second turn upper area T2_U disposed at a relatively upper side and a second lower turn area T2_L disposed at a relatively lower side when viewed in the cross-section.
  • the third turn region T3 may be divided into a third turn upper region T3_U disposed on a relatively upper side and a third turn lower region T3_L disposed on a relatively lower side when viewed in the cross-section, Below the third turn region T3 may be similar to the above example.
  • the first turn upper region T1_U when the electrode assembly 110 is wound from the first turn lower region T1_L, the first turn upper region T1_U may be bent from one side to be connected to the second turn lower region T2_L.
  • the second turn upper region T2_U may also be bent at the one side to be connected to the third turn lower region T3_L, and the fourth turn upper region T4_U or less may be similar to the above example.
  • the winding of the electrode assembly 110 starts from the first turn upper region T1_U
  • the first turn lower region T1_L is bent at one side to be connected to the second turn upper region T2_U
  • the second turn lower region T2_L may also be bent at the one side to be connected to the third turn upper region T3_U
  • a lower portion of the fourth turn lower region T4_L may be similar to the above example.
  • the winding of the electrode assembly 110 starts from the first turn lower region T1_L, but may not be limited thereto.
  • a positive electrode tab 415 may be attached to the positive electrode substrate 410 , and an insulating tape 417 may be attached to the positive electrode tab 415 .
  • the insulating tape 417 may insulate the positive electrode tab 415 , and may prevent the positive electrode tab 415 from directly contacting the separator 430 to deform or damage the separator 430 .
  • a negative electrode tab 425 may be attached to the negative electrode substrate 420 , and an insulating tape 427 may be attached to the negative electrode tab 425 .
  • the insulating tape 427 may insulate the negative electrode tab 425 , and may prevent the negative electrode tab 425 from directly contacting the separator 430 to deform or damage the separator 430 .
  • the negative electrode uncoated regions 429a and 429b or the positive electrode uncoated regions 419a and 419b are formed on the facing or overlapping portions of the positive electrode tab 415 or the negative electrode tab 425 .
  • an insulating layer 440 may be disposed in at least one of the negative uncoated areas 4291a and 429b and the positive uncoated areas 419a and 419b.
  • the positive electrode tab 415 may be disposed on the outer peripheral surface of the positive electrode substrate 410 in the first turn upper region T1_U.
  • the positive electrode tab 415 is the negative electrode substrate (T2_U) disposed in the second turn upper region T2_U. 420) may face the inner circumferential surface.
  • the negative electrode uncoated region 429b may be formed on the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 420 to face the positive electrode tab 415 in the second turn upper region T2_U.
  • the negative electrode uncoated region 429b formed on the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 420 in the second turn upper region T2_U may be the first region 312a illustrated in FIG. 3 .
  • the negative electrode uncoated region 429a may be formed so that the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 420 overlaps the negative electrode tab 425 in the second turn lower region T2_L.
  • the area of the negative electrode uncoated regions 429a and 429b is the same as the area of the positive electrode tab 415 (or the negative electrode tab 425 ) or the area of the positive electrode tab 415 (or the negative electrode tab 425 ). can be larger
  • the negative electrode tab 425 may be disposed on the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 in the second turn lower region T2_L.
  • the negative electrode tab 425 when the negative electrode tab 425 is disposed on the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 in the second turn lower region T2_L, the negative electrode tab 425 is the positive electrode substrate (T1_L) disposed in the first turn lower region T1_L. It may face the outer circumferential surface of the 410 and overlap the inner circumferential surface of the anode substrate 410 disposed in the second turn lower region T2_L.
  • the outer circumferential surface of the anode substrate 410 disposed in the first turn lower region T1_L and the inner circumferential surface of the anode substrate 410 disposed in the second turn lower region T2_L are the cathode tab 425 and Anode uncoated regions 419a and 419b may be formed to overlap.
  • the area of the positive electrode uncoated regions 419a and 419b may be the same as the area of the negative electrode tab 425 or larger than the area of the negative electrode tab 425 .
  • the negative electrode substrate 420 , the first negative active material 421 , the separator 430 , the second positive active material 413 , and the positive electrode substrate 410 are sequentially stacked.
  • the negative electrode uncoated region 429b eg, the first region 312a of FIG. 3
  • the positive electrode tab 415 on the positive electrode substrate 410 can be (aligned).
  • the negative electrode substrate 420 , the second negative active material 423 , and the first positive active material 411 are formed along the separator 430 extending toward the first portion 450 . It may extend to overlap the first portion 450 .
  • the second portion 470 may be disposed to overlap the first portion 450 . .
  • the negative electrode substrate 420 , the first negative active material 421 , the separator 430 , the second positive active material 413 , and the positive electrode substrate 410 are formed along the separator 430 extending toward the first portion 450 . It may extend to overlap the first portion 450 .
  • the second portion 470 may be disposed to overlap the first portion 450 .
  • the negative electrode substrate 420 , the first negative active material 421 , the separator 430 , the second positive active material 413 , and the positive electrode substrate 410 are formed along the separator 430 extending toward the first portion 450 . It may extend to overlap the first portion 450 .
  • the second portion 470 may be disposed to overlap
  • the first positive active material 411 , the separator 430 , the second negative active material 423 , and the negative substrate 420 may be sequentially stacked.
  • the negative electrode uncoated region 429b , the positive electrode tab 415 , the positive electrode uncoated region 419b , and the negative electrode uncoated region 429a are aligned.
  • FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a portion of an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment; In an embodiment, FIG. 4B may be an enlarged view of the first part 450 of FIG. 4A .
  • the first part 450 includes the negative electrode substrate 420 , the first negative active material 421 , the separator 430 , the insulating tape 417 , the second positive active material 413 , and the positive electrode substrate 410 .
  • ) may include at least one of.
  • the negative electrode substrate 420 , the first negative active material 421 , the separator 430 , the second positive active material 413 , and the positive electrode substrate 410 are substantially aligned in the x-axis direction. can be stacked in a parallel direction.
  • the insulating tape 417 may be replaced with an insulating material, an insulating member, or the like.
  • the negative electrode substrate 420 may have a negative electrode uncoated region 429b (first region) on which the first negative active material 421 is not applied.
  • the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429b, the negative electrode substrate 420 includes a region to which the first negative active material 421 surrounding the negative uncoated region 429b is applied and a thickness specified in the z-axis direction (eg, first A difference (thickness corresponding to the thickness of the negative electrode active material 421) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include a first insulating layer 441 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the negative uncoated region 429b to the negative uncoated region 429b and a peripheral region within a specified range (eg, a partial region to which the first negative active material 421 is applied). can be For example, a portion (eg, the central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the cathode substrate 420 in the z-axis direction, and the remaining part (eg, the peripheral portion) of the first insulating layer 441 is in the z-axis direction.
  • the first insulating layer 441 may be in contact with the peripheral area in a direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the negative electrode uncoated region 429b to the peripheral region.
  • the first insulating layer 441 may fill a gap between the negative electrode substrate 420 by the negative electrode uncoated region 429b and the peripheral region.
  • the first insulating layer 441 forms a thickness equal to or similar to that of a region other than the peripheral region (eg, a region to which the negative active material 421 is applied), thereby forming a battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ). ))), it is possible to uniformly transmit pressure, suppress an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b, and prevent swelling of the battery 100 .
  • the positive electrode substrate 410 may include a positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode tab 415 may be aligned with the negative electrode uncoated region 429b in the z-axis direction.
  • FIG. 4C is an enlarged cross-sectional view of a portion of an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment;
  • FIG. 4C may be a diagram illustrating an overlapping structure of the first part 450 of FIG. 4A and the second part 470 extending toward the first part 450 .
  • the overlapping portion 480 may include an overlapping structure of the first portion 450 and the second portion 470 .
  • the overlapping portion 480 may include a negative electrode substrate 420 , a first negative active material 421 , a separator 430 , an insulating tape 417 , a second positive active material 413 , a positive electrode substrate 410 , It may include at least one of a first positive active material 411 , a separator 430 , a second negative active material 423 , and a negative electrode substrate 420 .
  • the first positive active material 411 , the separator 430 , the second negative active material 423 , and the negative substrate 420 may be stacked in a direction substantially parallel to the x-axis direction.
  • a negative electrode uncoated region 429b (first region) to which the first negative active material 421 is not applied may be formed on the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 has a region on which the first negative active material 421 surrounding the negative electrode uncoated region 429b is applied and the z-axis direction due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • a difference in thickness eg, a thickness corresponding to the thickness of the first negative active material 421) designated as .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 may include a first insulating layer 441 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the negative uncoated region 429b to the negative uncoated region 429b and a peripheral region within a specified range (eg, a partial region to which the first negative active material 421 is applied). can be For example, a portion (eg, the central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the cathode substrate 420 in the z-axis direction, and the remaining part (eg, the peripheral portion) of the first insulating layer 441 is in the z-axis direction.
  • the first insulating layer 441 may be in contact with the peripheral area in a direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the negative electrode uncoated region 429b to the peripheral region. In this case, the first insulating layer 441 may fill a gap between the negative electrode substrate 420 by the negative electrode uncoated region 429b and the peripheral region.
  • the negative electrode uncoated region 429a (the first region) to which the second negative active material 423 is not applied may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 is formed in the z-axis direction with the area coated with the second negative active material 423 surrounding the negative electrode uncoated area 429a due to the negative electrode uncoated area 429a.
  • a difference in a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the second negative active material 423 ) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 may include a first insulating layer 441 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429a.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the negative uncoated area 429a to the negative uncoated area 429a and a peripheral area within a specified range (eg, a partial area to which the second negative active material 423 is applied).
  • the first insulating layer 441 can be For example, a portion (eg, a central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the cathode substrate 420 in the -z-axis direction, and the remaining portion (eg, a peripheral portion) of the first insulating layer 441 is - It may be in contact with the peripheral region in the z-axis direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the negative electrode uncoated region 429a to the peripheral region. In this case, the first insulating layer 441 may fill a gap between the negative electrode substrate 420 by the negative electrode uncoated region 429a and the peripheral region.
  • the first insulating layer 441 disposed on the cathode substrate 420 of the second part 470 is a first insulating layer disposed on the cathode substrate 420 of the first part 450 . It may be arranged to be symmetrical with (441).
  • the positive electrode substrate 410 may include a positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode tab 451 may be aligned with the negative electrode uncoated regions 429a and 429b in the z-axis direction.
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4C may include not only the jelly-roll battery shown in FIG. 4A (eg, the battery 100 of FIG. 1A or 1B ), but also the overlapping portion. (480) may be included in any type of battery to which it can be applied (eg, a spec-type structure).
  • a spec-type structure e.g., a spec-type structure
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4C may be disposed substantially horizontally from one side to the other side of the battery having the spec-type structure, corresponding to the shape of the spec-type structure. .
  • FIG. 4D is an enlarged cross-sectional view of a portion of a region to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment;
  • FIG. 4D may be a diagram illustrating an overlapping structure of the first portion 450 of FIG. 4A and the second portion 470 extending toward the first portion 450 .
  • the overlapping portion 480 may include an overlapping structure of the first portion 450 and the second portion 470 .
  • the overlapping portion 480 may include a negative electrode substrate 420 , a first negative active material 421 , a separator 430 , an insulating tape 417 , a second positive active material 413 , a positive electrode substrate 410 , It may include at least one of a first positive active material 411 , a separator 430 , a second negative active material 423 , and a negative electrode substrate 420 .
  • the first positive active material 411 , the separator 430 , the second negative active material 423 , and the negative substrate 420 may be stacked in a direction substantially parallel to the x-axis direction.
  • a negative electrode uncoated region 429b (first region) to which the first negative active material 421 is not applied may be formed on the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 has a region on which the first negative active material 421 surrounding the negative electrode uncoated region 429b is applied and the z-axis direction due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • a difference in thickness eg, a thickness corresponding to the thickness of the first negative active material 421) designated as .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 may include a second insulating layer 442 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may contact the cathode substrate 420 in the z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the first negative active material 421 in order to compensate for the thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429b. .
  • the second insulating layer 442 has a thickness equal to or similar to the thickness of the region to which the negative active material 421 is applied, so that the pressure is uniformly applied during the manufacturing process of the battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ). transfer, suppressing an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b, and preventing the battery 100 from swelling.
  • the positive electrode uncoated region 419b (the third region) to which the first positive electrode active material 411 is not applied may be formed on the positive electrode substrate 410 .
  • the positive electrode substrate 410 includes a region coated with the first positive active material 411 surrounding the positive electrode uncoated region 419b due to the positive electrode uncoated region 419b and a thickness specified in the z-axis direction (eg, the first A thickness corresponding to the thickness of the positive electrode active material 411) may be different.
  • the anode substrate 410 may include a first insulating layer 441 to compensate for a thickness difference due to the anode uncoated region 419b.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the positive electrode uncoated region 419b to the positive electrode uncoated region 419b and a peripheral region within a specified range (eg, a partial region to which the first positive electrode active material 411 is applied). can be For example, a portion (eg, the central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the anode substrate 410 in the z-axis direction, and the remaining part (eg, the peripheral portion) of the first insulating layer 441 is in the z-axis direction.
  • the first insulating layer 441 may be in contact with the peripheral area in a direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the positive electrode uncoated region 419b to the peripheral region.
  • the first insulating layer 441 may fill a gap between the anode substrate 410 by the anode uncoated region 419b and the peripheral region.
  • the first insulating layer 441 forms a thickness equal to or similar to that of a region other than the peripheral region (eg, a region to which the negative active material 421 is applied), thereby forming a battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ). ))), it is possible to uniformly transmit pressure, suppress an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b, and prevent swelling of the battery 100 .
  • the negative electrode uncoated region 429a (the first region) to which the second negative active material 423 is not applied may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 is formed in the z-axis direction with the area coated with the second negative active material 423 surrounding the negative electrode uncoated area 429a due to the negative electrode uncoated area 429a.
  • a difference in a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the second negative active material 423 ) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 may include a second insulating layer 442 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429a.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429a.
  • the first insulating layer 441 may contact the cathode substrate 420 in the -z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the second negative active material 423 in order to compensate for the thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429a. have.
  • the second insulating layer 442 disposed on the cathode substrate 420 of the second part 470 is a second insulating layer disposed on the cathode substrate 420 of the first part 450 . It may be arranged to be symmetrical with 442 .
  • the positive electrode substrate 410 may include a positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode tab 451 may be aligned with the negative electrode uncoated regions 429a and 429b and the positive electrode uncoated region 419b in the z-axis direction.
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4D may include a jelly-roll type battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A or 1B ) shown in FIG. 4A , as well as an overlapping portion. (480) may be included in any type of battery to which it can be applied (eg, a spec-type structure).
  • a spec-type structure e.g., a spec-type structure
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4D may be disposed substantially horizontally from one side to the other side of the battery having the spec-type structure, corresponding to the shape of the spec-type structure. .
  • FIG. 4E is an enlarged cross-sectional view of a portion of a region to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to an exemplary embodiment;
  • FIG. 4E may be a diagram illustrating an overlapping structure of the first part 450 of FIG. 4A and the second part 470 extending toward the first part 450 .
  • the overlapping portion 480 may include an overlapping structure of the first portion 450 and the second portion 470 .
  • the overlapping portion 480 may include a negative electrode substrate 420 , a first negative active material 421 , a separator 430 , an insulating tape 417 , a second positive active material 413 , a positive electrode substrate 410 , It may include at least one of a first positive active material 411 , a separator 430 , a second negative active material 423 , and a negative electrode substrate 420 .
  • the first positive active material 411 , the separator 430 , the second negative active material 423 , and the negative substrate 420 may be stacked in a direction substantially parallel to the x-axis direction.
  • the negative electrode uncoated region 429b (first region) to which the first negative active material 421 is not applied may be formed on the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 has a region on which the first negative active material 421 surrounding the negative electrode uncoated region 429b is applied and the z-axis direction due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • a difference in thickness eg, a thickness corresponding to the thickness of the first negative active material 421) designated as .
  • the negative electrode substrate 420 of the first portion 450 may have at least one of the second insulating layer 442 and the third insulating layer 443 to compensate for the thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b. may contain one.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may contact the cathode substrate 420 in the z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the first negative active material 421 in order to compensate for the thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 has a thickness equal to or similar to the thickness of the region to which the negative active material 421 is applied, so that the pressure is uniformly applied during the manufacturing process of the battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ). transfer, suppressing an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b, and preventing the battery 100 from swelling.
  • the third insulating layer 443 is disposed from the negative uncoated area 429b to the negative uncoated area 429b and a peripheral area within a specified range (eg, a partial area to which the first negative active material 421 is applied).
  • a portion (eg, a central portion) of the third insulating layer 443 is in contact with the second insulating layer 442 in the z-axis direction, and the remaining portion (eg, a peripheral portion) of the third insulating layer 443 is It may be in contact with the peripheral region in the z-axis direction.
  • the third insulating layer 443 may fill a gap between the second insulating layer 442 and the peripheral region.
  • the second insulating layer 443 forms a thickness equal to or similar to that of a region other than the peripheral region (eg, a region to which the negative active material 421 is applied), thereby forming a battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ). ))), it is possible to uniformly transmit pressure, suppress an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b, and prevent swelling of the battery 100 .
  • the positive electrode uncoated region 419b (the third region) to which the first positive electrode active material 411 is not applied may be formed on the positive electrode substrate 410 .
  • the positive electrode substrate 410 includes a region coated with the first positive active material 411 surrounding the positive electrode uncoated region 419b due to the positive electrode uncoated region 419b and a thickness specified in the z-axis direction (eg, the first A thickness corresponding to the thickness of the positive electrode active material 411) may be different.
  • the anode substrate 410 may include a first insulating layer 441 to compensate for a thickness difference due to the anode uncoated region 419b.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the positive electrode uncoated region 419b to the positive electrode uncoated region 419b and a peripheral region within a specified range (eg, a partial region to which the first positive electrode active material 411 is applied). can be For example, a portion (eg, the central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the anode substrate 410 in the z-axis direction, and the remaining part (eg, the peripheral portion) of the first insulating layer 441 is in the z-axis direction.
  • the first insulating layer 441 may be in contact with the peripheral area in a direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the negative electrode uncoated region 429b to the peripheral region. In this case, the first insulating layer 441 may fill a gap between the negative electrode substrate 420 by the negative electrode uncoated region 429b and the peripheral region.
  • the negative electrode uncoated region 429a (the first region) to which the second negative active material 423 is not applied may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 is formed in the z-axis direction with the area coated with the second negative active material 423 surrounding the negative electrode uncoated area 429a due to the negative electrode uncoated area 429a.
  • a difference in a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the second negative active material 423 ) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 of the second portion 470 may include at least one of the second insulating layer 442 and the third insulating layer 443 to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429a. may contain one.
  • the second insulating layer 442 and the third insulating layer 443 disposed on the cathode substrate 420 of the second part 470 may include the cathode substrate 420 of the first part 450 .
  • the second insulating layer 442 and the third insulating layer 443 disposed thereon may be disposed symmetrically.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429a.
  • the second insulating layer 442 may contact the cathode substrate 420 in the -z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the second negative active material 423 to compensate for a thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429a.
  • the third insulating layer 443 is disposed from the negative uncoated area 429a to the negative uncoated area 429a and a peripheral area within a specified range (eg, a partial area to which the second negative active material 423 is applied).
  • a portion (eg, a central portion) of the third insulating layer 443 is in contact with the second insulating layer 442 in the -z-axis direction, and the remaining part (eg, peripheral portion) of the third insulating layer 443 . may be in contact with the peripheral region in the -z-axis direction.
  • the third insulating layer 443 may fill a gap between the second insulating layer 442 and the peripheral region.
  • the positive electrode substrate 410 may include a positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode tab 451 may be aligned with the negative electrode uncoated regions 429a and 429b and the positive electrode uncoated region 419b in the z-axis direction.
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4E may include a jelly-roll type battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A or 1B ) shown in FIG. 4A as well as the overlapping portion. (480) may be included in any type of battery to which it can be applied (eg, a spec-type structure).
  • a jelly-roll type battery eg, the battery 100 of FIG. 1A or 1B
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4E may be included in any type of battery to which it can be applied (eg, a spec-type structure).
  • the overlapping portion 480 of FIG. 4E may be disposed substantially horizontally from one side to the other side of the battery having the spec-type structure, corresponding to the shape of the spec-type structure. .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are not attached, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along the line B-B' shown in FIG. 1A .
  • the electrode assembly (eg, the electrode assembly 110 of FIG. 1A or FIG. 1B ) according to an embodiment has the positive electrode tab 415 and the negative electrode tab 425 attached thereto, except for some regions, As shown in FIG. 3 , negative active materials 421 and 423 or positive active materials 411 and 413 may be applied.
  • a negative active material 421 may be applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 disposed in the upper region T2_U, except for a portion overlapping the positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode substrate is disposed in the first turn lower region T1_L.
  • the outer circumferential surface of 410 and the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410 disposed in the second turn lower region T2_L are positive active materials 411 and 413 except for a partial region that faces or overlaps the negative electrode tab 425 . This can be applied.
  • the positive electrode uncoated regions 419a and 419b and the negative electrode uncoated regions 429a and 429b are formed to compensate for the step difference between the positive electrode tab 415 or the negative electrode tab 425 , and the positive electrode uncoated region 419a , 419b) and the negative electrode uncoated regions 429a and 429b are arranged only in a partial region that faces or overlaps the positive electrode tab 415 or the negative electrode tab 425 , thereby increasing the application area of the active material to increase the capacity of the battery 100 .
  • an insulating layer having the same or similar thickness as that of the active material (eg, FIGS. 4B to 4B )
  • the insulating layers 441 to 443 of FIG. 4E may be disposed.
  • the insulating layers 441 to 443 allow the pressure to be uniformly transmitted during the manufacturing process of the battery 100 , suppress an increase in local resistance generated in the negative electrode uncoated region 429b , and swell the battery 100 . Ring phenomenon can be prevented.
  • 6A is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • the arrangement structure of the electrode assembly shown in FIG. 6A is, when the assembly 110 is wound, as shown in FIG. 4A, the positive electrode tab ( 415 ) or the negative electrode uncoated regions 429a and 429b or the positive uncoated regions 419a and 419b may be arranged on the facing or overlapping portions of the negative electrode tab 425 .
  • the positive electrode tab ( 415 ) or the negative electrode uncoated regions 429a and 429b or the positive uncoated regions 419a and 419b may be arranged on the facing or overlapping portions of the negative electrode tab 425 .
  • an arrangement structure and a stacking structure of the electrode assembly 110 will be described with reference to FIGS. 4A and 6A .
  • the arrangement structure of the electrode assembly 110 is at each end of the anode substrate 410 and the cathode substrate 420 (eg, the end 601 of the anode substrate and the cathode substrate).
  • the ends 603) of the positions may be in a non-consistent form.
  • the electrode assembly 110 may be previously aligned so that the number of turns of the anode substrate 410 is greater than the number of turns of the cathode substrate 420 by one time.
  • the anode substrate 410 may be shifted to one side from the cathode substrate 420 by a length corresponding to the first turn region T1 , and may be disposed on an outer circumferential surface to correspond to the first turn upper region T1_U.
  • a positive electrode tab 415 may be attached thereto.
  • the negative electrode substrate when the positive electrode tab is disposed in the n-th turn region, the negative electrode substrate is formed in the n ⁇ 1 th turn region and/or in a portion of the region forming the n+1 th turn of the electrode assembly 110 .
  • a negative electrode uncoated region overlapping the positive electrode tab may be formed.
  • the positive electrode substrate overlaps the negative electrode tab in the m-1 th turn region and/or a part of the region forming the m+1 th turn of the electrode assembly 110.
  • a region may be formed.
  • an outer circumferential surface of the positive electrode substrate 410 overlaps a region to which the positive electrode tab 415 is attached in the first turn upper region T1_U and a region overlaps the negative electrode tab 425 in the first turn lower region T1_L.
  • a positive electrode uncoated region 419a may be formed, and the remaining region may be coated with the second positive electrode active material 413 .
  • the first positive active material 411 may be applied to the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410 from the second turn region T2 .
  • a positive active material 411 may be applied.
  • the negative electrode substrate 420 is disposed to be wound from a region corresponding to the second turn region T2, and the negative electrode tab 425 may be attached to the inner peripheral surface to correspond to the second turn lower region T2_L.
  • the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 420 is in a region to which the negative electrode tab 425 is attached in the second turn lower region T2_L, and in a region facing the positive electrode tab 415 in the second turn upper region T2_U, An anode uncoated area 429b may be formed, and the remaining area may be coated with the first anode active material 421 .
  • a negative electrode uncoated region 429a is formed in a partial region overlapping the negative electrode tab 425 in the second turn lower region T2_L, and a second negative electrode active material 423 is applied to the remaining region.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6B may be a view showing an inner circumferential surface of the cathode and an outer circumferential surface of the anode of FIG. 6A.
  • the first array structure 610 includes an inner peripheral surface of a cathode substrate (eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A ) and an anode substrate (eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A )).
  • a cathode substrate eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A
  • an anode substrate eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A
  • the arrangement may be arranged.
  • the inner circumferential surface of the cathode substrate 420 and the outer circumferential surface of the anode substrate 410 wound according to the first arrangement structure 610 may correspond to the arrangement shown in the first portion 450 of FIG. 4A .
  • the negative electrode substrate 420 may include the negative electrode uncoated region 429b on which the first negative active material (eg, the negative active material 421 of FIG. 4A ) is not applied.
  • the negative electrode uncoated region 429b may be formed on the second turn upper region T2_U.
  • the negative electrode substrate 420 includes a region to which the first negative active material 421 surrounding the negative uncoated region 429b is applied and a thickness specified in the z-axis direction (eg, first A difference (thickness corresponding to the thickness of the negative electrode active material 421) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include a first insulating layer 441 (eg, the first insulating layer 441 of FIG. 4B ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the first insulating layer 441 is disposed from the negative uncoated region 429b to the negative uncoated region 429b and a peripheral region within a specified range (eg, a partial region to which the first negative active material 421 is applied).
  • a portion (eg, the central portion) of the first insulating layer 441 is in contact with the cathode substrate 420 in the z-axis direction, and the remaining part (eg, the peripheral portion) of the first insulating layer 441 is in the z-axis direction. may be in contact with the peripheral area in a direction.
  • the first insulating layer 441 may be continuously disposed from the negative electrode uncoated region 429b to the peripheral region. In this case, the first insulating layer 441 may fill a gap between the negative electrode substrate 420 by the negative electrode uncoated region 429b and the peripheral region.
  • the first arrangement structure 610 may have a structure in which the cathode substrate 420 and the anode substrate 410 are arranged in reverse.
  • a negative electrode tab eg, the negative electrode tab 425 of FIG. 6A
  • an anode uncoated region eg, FIG. 6A
  • the positive electrode uncoated region 419a of 6a may be disposed.
  • a first insulating layer 441 may be disposed on the positive electrode uncoated region 419a.
  • FIG. 6C is a view illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6C may be a view showing the inner peripheral surface of the cathode and the outer peripheral surface of the anode of FIG. 6A.
  • the second array structure 620 includes an inner peripheral surface of a cathode substrate (eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A ) and an anode substrate (eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A )).
  • a cathode substrate eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A
  • an anode substrate eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A
  • the arrangement may be arranged.
  • the inner circumferential surface of the cathode substrate 420 and the outer circumferential surface of the anode substrate 410 wound according to the second arrangement structure 620 may correspond to the arrangement shown in the first portion 450 of FIG. 4A .
  • the negative electrode substrate 420 may include the negative electrode uncoated region 429b on which the first negative active material (eg, the negative active material 421 of FIG. 4A ) is not applied.
  • the negative electrode uncoated region 429b may be formed on the second turn upper region T2_U.
  • the negative electrode substrate 420 includes a region to which the first negative active material 421 surrounding the negative uncoated region 429b is applied and a thickness specified in the z-axis direction (eg, first A difference (thickness corresponding to the thickness of the negative electrode active material 421) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include a second insulating layer 442 (eg, the second insulating layer 442 of FIG. 4D ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may contact the cathode substrate 420 in the z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the first negative active material 421 in order to compensate for the thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429b. .
  • the second arrangement structure 620 may be a structure in which the cathode substrate 420 and the anode substrate 410 are arranged oppositely.
  • a negative electrode tab eg, the negative electrode tab 425 of FIG. 6A
  • an anode uncoated region eg, FIG. 6A
  • the positive electrode uncoated region 419a of 6a may be disposed.
  • a second insulating layer 442 may be disposed on the positive electrode uncoated region 419a.
  • FIG. 6D is a view illustrating a portion of an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6D may be a view showing the inner peripheral surface of the cathode and the outer peripheral surface of the anode of FIG. 6A.
  • the third arrangement structure 630 includes an inner peripheral surface of a cathode substrate (eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A ) and an anode substrate (eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A )).
  • a cathode substrate eg, the cathode substrate 420 of FIG. 4A
  • an anode substrate eg, the anode substrate 410 of FIG. 4A
  • the arrangement may be arranged.
  • the inner circumferential surface of the cathode substrate 420 and the outer circumferential surface of the anode substrate 410 wound according to the third arrangement structure 630 may correspond to the arrangement shown in the first portion 450 of FIG. 4A .
  • the negative electrode substrate 420 may include the negative electrode uncoated region 429b on which the first negative active material (eg, the negative active material 421 of FIG. 4A ) is not applied.
  • the negative electrode uncoated region 429b may be formed on the second turn upper region T2_U.
  • the negative electrode substrate 420 includes a region to which the first negative active material 421 surrounding the negative uncoated region 429b is applied and a thickness specified in the z-axis direction (eg, first A difference (thickness corresponding to the thickness of the negative electrode active material 421) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 includes a second insulating layer 442 (eg, the second insulating layer 442 of FIG. 4E ) and a third to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 429b. At least one of the insulating layers 443 (eg, the third insulating layer 443 of FIG. 4E ) may be included.
  • the second insulating layer 442 may be disposed in the negative electrode uncoated region 429b.
  • the second insulating layer 442 may contact the cathode substrate 420 in the z-axis direction.
  • the second insulating layer 442 may have the same or similar thickness as the first negative active material 421 in order to compensate for the thickness difference of the negative electrode substrate 420 due to the negative electrode uncoated region 429b. .
  • the third insulating layer 443 is disposed from the negative uncoated area 429b to the negative uncoated area 429b and a peripheral area within a specified range (eg, a partial area to which the first negative active material 421 is applied).
  • a portion (eg, a central portion) of the third insulating layer 443 is in contact with the second insulating layer 442 in the z-axis direction, and the remaining portion (eg, a peripheral portion) of the third insulating layer 443 is It may be in contact with the peripheral region in the z-axis direction.
  • the third insulating layer 443 may fill a gap between the second insulating layer 442 and the peripheral region.
  • the third arrangement structure 630 may be a structure in which the cathode substrate 420 and the anode substrate 410 are arranged in reverse.
  • a negative electrode tab eg, the negative electrode tab 425 of FIG. 6A
  • an anode uncoated region eg, FIG. 6A
  • the positive electrode uncoated region 419a of 6a may be disposed.
  • at least one of the second insulating layer 442 and the third insulating layer 443 may be disposed on the positive electrode uncoated region 419a.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 7 may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along the line AA′ of FIG. 1A .
  • the negative electrode substrate 420 includes a positive electrode tab.
  • Negative electrode uncoated regions 701 and 703 may be formed on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface opposite to 415 .
  • the negative electrode uncoated region 701 may be formed in a portion of the second turn upper region T2_U facing the positive electrode tab 415 .
  • a negative electrode uncoated region 703 may be formed in a portion of the second turn upper region T2_U facing the positive electrode tab 415 .
  • the negative electrode substrate 420 has a region to which the negative active materials 421 and 423 surrounding the negative uncoated regions 701 and 703 are applied and a specified thickness (eg, the negative electrode). A difference (thickness corresponding to the thickness of the active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated regions 701 and 703 . have.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • the arrangement structure of the electrode assembly shown in FIG. 8 (eg, the electrode assembly 110 of FIG. 1A or FIG. 1B ) is, when the assembly 110 is wound, as shown in FIG. 7 , the positive electrode tab ( 415 ) or the negative electrode uncoated areas 701 and 703 or the positive uncoated areas 419a and 419b may be arranged on the facing or overlapping portions of the negative electrode tab 425 .
  • the arrangement structure of the electrode assembly 110 shown in FIG. 8 corresponds to the second turn upper area T2_U, and the negative electrode uncoated area 801 (eg, : Example: In addition to forming the negative electrode uncoated area 429b of FIG. 4A ), the negative electrode uncoated area 803 may also be formed on the outer peripheral surface.
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 8 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode of FIG. 8 ) surrounding the negative electrode uncoated regions 801 and 803 due to the negative electrode uncoated regions 801 and 803 .
  • a difference may be formed between the area to which the active materials 421 and 423 are applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423 ).
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated regions 801 and 803 . have.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a battery in an area to which a positive electrode tab and a negative electrode tab are attached, according to another embodiment.
  • FIG. 9 may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along line A-A' shown in FIG. 1A .
  • an electrode assembly (eg, the electrode assembly 110 of FIGS. 1A or 1B ) according to another embodiment of the present invention is different from the electrode assembly 110 illustrated in FIG. 4 , in which a positive electrode active material is applied.
  • One end of the substrate 410 may extend to a region 901 overlapping the positive electrode tab 415 .
  • the positive electrode tab 415 is disposed in the upper region T1_U of the first turn, pressure due to the step difference between the positive electrode tab 415 damages the separator 430 and thus the positive electrode tab 415 and the positive electrode tab 415 .
  • the anode active material 421 on the upper or lower part of the positive electrode tab 415 may directly contact and cause ignition or explosion.
  • one end of the positive electrode substrate 410 coated with the positive electrode active material extends to an area overlapping the positive electrode tab 415 , so even if the separator 430 is damaged due to the step difference between the positive electrode tab 415 . , it is possible to prevent ignition or explosion by contacting the positive electrode tab 415 with the positive electrode substrate 410 of the same polarity superimposed on the lower portion, not the negative electrode substrate 410 .
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b) on the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 )
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b ) )) surrounding the second negative active material 423 (or the first positive active material 411) coated area and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the active material 423 or 411) may be formed .
  • the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 ) has an insulating layer (eg, FIGS. 4B through The insulating layers 441 to 443 of FIG. 4E) may be included.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a modified example of a battery structure according to another embodiment.
  • FIG. 10 may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along the line AA′ of FIG. 1A .
  • the electrode assembly (eg, the electrode assembly 110 of FIGS. 1A or 1B ) according to an embodiment of the present invention is different from the electrode assembly 110 shown in FIG. 9 , the positive electrode tab 1020 (for example, the positive electrode tab 415 ) may be attached to the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410 .
  • the positive electrode tab 1020 When the positive electrode tab 1020 is attached to the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410 , the pressure due to the step difference of the positive electrode tab 1020 can be reduced from the standpoint of the negative electrode substrate 420 located outside (upper side) of the positive electrode tab 1020 . . However, since the positive electrode tab 1020 is attached to the inner circumferential surface, the downward pressure of the positive electrode tab 1020 is increased.
  • the positive electrode active material (eg, positive electrode)
  • One end of the positive electrode substrate 410 coated with the active material 411 or 413 ) may extend to an area overlapping the positive electrode tab 1020 .
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b) on the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 )
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b ) )) surrounding the second negative active material 423 (or the first positive active material 411) coated area and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the active material 423 or 411) may be formed .
  • the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 ) has an insulating layer (eg, FIGS. 4B through The insulating layers 441 to 443 of FIG. 4E) may be included.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another modified example of a battery structure according to another embodiment.
  • FIG. 11 may be a cross-sectional view of the battery 100 taken along the line A-A' shown in FIG. 1A .
  • the electrode assembly (eg, the electrode assembly 110 of FIG. 1A or FIG. 1B ) according to an embodiment of the present invention is different from the electrode assembly 110 shown in FIG. 9 , the positive electrode tab 1120 (for example, the positive electrode tab 415 ) may be attached to the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410 .
  • the positive electrode tab 1120 When the positive electrode tab 1120 is attached to the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 410, the pressure due to the step difference of the positive electrode tab 1120 can be reduced from the standpoint of the negative electrode substrate 420 located outside (upper) the positive electrode tab 1120. . However, since the positive electrode tab 1120 is attached to the inner circumferential surface, the downward pressure of the positive electrode tab 1120 is increased.
  • the negative electrode substrate 420 is An anode uncoated region to which an anode active material is not applied may be formed on an inner circumferential surface overlapping the lower portion of the cathode tab 415 at one end.
  • the positive electrode tab 1120 is attached to the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 410 in the first turn upper region T1_U
  • the end region of the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 420 in the first turn lower region T1_L is Since it overlaps with the lower portion of the positive electrode tab 415 , the negative electrode uncoated region 1110 may be formed.
  • the anode active material 423 may be applied to the outer peripheral surface of the anode substrate 420 in a region overlapping the lower portion of the cathode tab 415 .
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b) on the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 )
  • the negative electrode uncoated area 429a (or the positive uncoated area 419b ) )) surrounding the second negative active material 423 (or the first positive active material 411) coated area and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the active material 423 or 411) may be formed .
  • the negative electrode substrate 420 (or the positive electrode substrate 410 ) has an insulating layer (eg, FIGS. 4B through The insulating layers 441 to 443 of FIG. 4E) may be included.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a portion of a cross-section of a cathode substrate or an anode substrate according to an exemplary embodiment.
  • an electrode tab 1210 eg, a positive electrode tab 121 or
  • the active material 1230 eg, the positive active material 411 or 413 or the negative active material 421 or 423
  • the active material 1230 may extend to a region where the substrate 1220 to which the negative electrode tab 123 is attached is bent.
  • the active material 1230 is also applied to a region where the substrate 1220 is bent, separation of the active material 1230 is prevented, and the capacity of the battery 100 may be increased.
  • FIG. 13 is a view illustrating an active material application area of a negative electrode substrate or a positive electrode substrate according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 may be a plan view in which the cathode substrate or the anode substrate shown in FIG. 12 is unfolded.
  • the battery 100 may be configured in the same or similar manner as in the example shown in FIG. 2 in a normal type.
  • a positive electrode tab 1310 eg, positive electrode tab 415
  • a positive electrode active material 1320 eg, a positive electrode active material 1320
  • a positive electrode uncoated region to which the positive electrode active materials 411 and 413 ) is not applied may be formed.
  • a portion of the positive electrode uncoated region may be the overlapping portion 1330 overlapping the negative electrode tab 133 , and the application region of the positive electrode active material 1320 is a bending region, unlike the example illustrated in FIG. 2 . It may extend to a boundary point between (BA) and the overlapping portion 1330 .
  • the overlapping portion 1330 may be a region that faces or overlaps with the negative electrode tab (not shown, for example, the negative electrode tab 425 ) in a wound state.
  • each of the anode substrate 112 or the cathode substrate 114 and the inner and outer peripheral surfaces of each of the substrates 112 and 114 may be of a normal type as shown in FIG. 2 or as shown in FIG. 3 . It may be a structure to which an extension type is selectively applied. Hereinafter, it demonstrates concretely.
  • the positive electrode substrate (eg, the positive electrode substrate 410 of FIG. 11 ) has a region to which the positive electrode active material 1320 is applied and a designated A difference in thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the positive electrode active material 1320 ) may be formed.
  • the anode substrate 410 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the anode uncoated region 419b.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an arrangement structure of the electrode assembly according to the first embodiment.
  • the anode substrate 1410 may be configured as a normal type, and the cathode substrate 1420 may be configured as an extension type.
  • the first positive active material 1411 is applied to the outer circumferential surface of the positive electrode substrate 1410 , and the first positive active material 1411 is applied only before the area to which the positive electrode tab 1415 is attached, so that the positive electrode tab 1415 and A positive electrode uncoated region may be formed at an end of the adjacent outer peripheral surface.
  • the application area of the first positive electrode active material 1411 may extend to the bending area BA adjacent to the positive electrode tab 1415 .
  • the second positive active material 1413 is applied to the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1410 , and the second positive active material 1413 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1415 is attached, so that the positive electrode tab 1415 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • a positive electrode uncoated region to which the second positive electrode active material 1413 is not applied is formed in an area overlapping the negative electrode tab 1425 .
  • the first negative active material 1421 may be coated on the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1420 , and the first negative active material 1421 may be coated up to the end of the inner peripheral surface to which the negative electrode tab 1425 is attached.
  • the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 1420 is the first region 1427 overlapping the positive electrode tab 1415 when the electrode assembly 110 is wound and around the region to which the negative electrode tab 1425 is attached. 1 A negative electrode uncoated region to which the negative electrode active material 1421 is not applied may be formed.
  • the second negative active material 1423 may be coated on the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 1420 , and the second negative active material 1423 may be applied to the end of the outer peripheral surface to which the negative electrode tab 1415 is attached.
  • a negative electrode uncoated area to which the second negative electrode active material 1423 is not applied may be formed in the area 1429 overlapping the negative electrode tab 1425 on the outer circumferential surface of the negative electrode substrate 1420 .
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 11 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode active material 421 of FIG. 11 , 423)) is applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 1427 .
  • 15 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a second embodiment.
  • the anode substrate 1510 is of a normal type
  • the cathode substrate 1520 is of the normal type. and an extension type.
  • the structure of the anode substrate 1510 may be similar to that of the anode substrate 1410 illustrated in FIG. 14 .
  • the first positive active material 1511 is coated on the outer peripheral surface of the positive electrode substrate 1510 , and the first positive active material 1511 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1515 is attached, so that the outer peripheral surface adjacent to the positive electrode tab 1515 is applied.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the first positive electrode active material 1511 may extend to the first bending area BA1 adjacent to the positive electrode tab 1515 .
  • the second positive active material 1513 is coated on the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1510 , and the second positive active material 1513 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1515 is attached, so that the positive electrode tab 1515 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • a positive electrode uncoated region to which the second positive electrode active material 1513 is not applied is formed in a region overlapping the negative electrode tab 1525 .
  • the first negative active material 1521 is applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1520 , and the first negative active material 1521 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1525 is attached, so that the negative electrode tab 1525 and the inner peripheral surface adjacent to the inner peripheral surface are applied.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the first negative active material 1521 may extend to the second bending area BA2 adjacent to the negative electrode tab 1525 .
  • the first negative active material 1521 when the electrode assembly 110 is wound on the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1520 , the first negative active material 1521 is not applied in the first region 1527 overlapping the positive electrode tab 1515 .
  • a negative electrode uncoated region may be formed.
  • the second anode active material 1523 may be coated on the outer circumferential surface of the anode substrate 1520 , and the second anode active material 1523 may be coated up to the end of the outer circumferential surface to which the anode tab 1515 is attached.
  • a negative electrode uncoated area in which the second negative active material 1523 is not applied may be formed in the area 1529 overlapping the negative electrode tab 1525 on the outer circumferential surface of the negative electrode substrate 1520 .
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 11 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode active material 421 of FIG. 11 , 423)) is applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 1527 .
  • 16 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a third embodiment.
  • an anode substrate 1610 and a cathode substrate 1620 may be configured in a normal type. .
  • the structure of the anode substrate 1610 may be similar to that of the anode substrate 1410 illustrated in FIG. 14 .
  • the first positive electrode active material 1611 is applied to the outer peripheral surface of the positive electrode substrate 1610 , and the first positive active material 1611 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1615 is attached, so as to be adjacent to the positive electrode tab 1615 .
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the first positive electrode active material 1611 may extend to the first bending area BA1 adjacent to the positive electrode tab 1615 .
  • the second positive active material 1613 is coated on the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1610 , and the second positive active material 1613 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1615 is attached, so that the positive electrode tab 1615 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • a positive electrode uncoated region to which the second positive electrode active material 1613 is not applied is formed in an area overlapping the negative electrode tab 1625 .
  • the first negative active material 1621 is applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1620 , and the first negative active material 1621 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1625 is attached, so that the negative electrode tab 1625 and the inner peripheral surface adjacent to the inner peripheral surface are applied.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the first negative active material 1621 may extend to the second bending area BA2 adjacent to the negative electrode tab 1625 .
  • the first negative active material 1621 when the electrode assembly 110 is wound on the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 1620 , the first negative active material 1621 is not applied in the first region 1627 overlapping the positive electrode tab 1515 .
  • a negative electrode uncoated region may be formed.
  • the second negative active material 1623 is coated on the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 1620 , and the second negative active material 1623 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1625 is attached, so that the negative electrode tab 1625 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the second negative active material 1623 may extend to the second bending area BA2 adjacent to the negative electrode tab 1625 .
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 11 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode active material 421 of FIG. 11 , 423)) is applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 1627 .
  • 17 is a diagram illustrating an arrangement structure of an electrode assembly according to a fourth embodiment.
  • the positive electrode substrate 1710 and the negative electrode substrate 1720 may be configured as a normal type.
  • the structure of the anode substrate 1710 may be different from the anode substrate 1610 illustrated in FIG. 16 , in that the shape of the anode uncoated region on the inner circumferential surface of the cathode substrate 1710 may be different.
  • the first positive electrode active material 1711 is coated on the outer peripheral surface of the positive electrode substrate 1710 , and the first positive active material 1711 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1715 is attached, and the outer peripheral surface adjacent to the positive electrode tab 1715 .
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • the application area of the first positive electrode active material 1711 may extend to the bending area BA adjacent to the positive electrode tab 1715 .
  • the second positive active material 1713 is coated on the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1710 , and the second positive active material 1713 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1715 is attached, so that the positive electrode tab 1715 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • a positive electrode uncoated region to which the second positive electrode active material 1713 is not applied is formed in a first region 1717 overlapping the negative electrode tab 1725 , and the first A second positive active material 1713 may be applied to the second region 1719 adjacent to the region 1717 in the width direction (vertical direction in the drawing) of the positive electrode substrate 1710 . That is, in the first and second regions 1717 and 1719 , the second positive active material 1713 may be applied to have a step difference.
  • the second positive active material 1713 may not be applied in the first and second regions 1717 and 1719 .
  • the second positive active material 1713 in order to increase the charging capacity, may be applied to extend to the boundary region of the first and second regions 1717 and 1719 . Accordingly, the second positive active material 1713 is formed in a bending region adjacent to the first and second regions 1717 and 1719 (eg, a region located between the second turn lower region T2_L and the second turn upper region T2_U). It can be extended while covering the
  • the structure of the negative electrode substrate 1720 may be different from the negative electrode substrate 1620 illustrated in FIG. 16 , in that the shape of the negative electrode uncoated region on the inner circumferential surface of the negative electrode substrate 1720 may be different.
  • the first negative active material 1721 is applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1720 , and the first negative active material 1721 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1725 is attached, so that the negative electrode tab 1725 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • a negative electrode uncoated region to which the first negative active material 1721 is not applied is formed in a third region 1727 overlapping the positive electrode tab 1715 , and a third A first anode active material 1721 may be applied to a fourth area 1729 adjacent to the area 1727 in the width direction (vertical direction in the drawing) of the negative electrode substrate 1720 . That is, in the third and fourth regions 1729 , the first negative active material 1723 may be applied to have a step difference.
  • the first negative active material 1721 may not be applied in the third and fourth regions 1727 and 1729 .
  • the first negative active material 1721 in order to increase the charging capacity, may be extended to the boundary area between the third and fourth areas 1727 and 1729 . Accordingly, the first negative active material 1721 is formed in a bending region adjacent to the third and fourth regions 1727 and 1729 (eg, a region located between the second turn upper region T2_U and the third turn lower region T3_L). It can be extended while covering the
  • a second negative active material 1723 is applied to the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 1720, and the second negative active material 1723 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1725 is attached.
  • a negative electrode uncoated region may be formed.
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 11 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode active material 421 of FIG. 11 , 423)) is applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 1727 .
  • FIG. 18 is a view showing an arrangement structure of an electrode assembly according to a fifth embodiment.
  • the positive electrode substrate 1810 and the negative electrode substrate 1820 may be of a normal type.
  • the application area of the positive electrode active material 1811 on the inner circumferential surface of the positive electrode substrate 1710 may be different from the positive electrode substrate 1710 illustrated in FIG. 17 .
  • the first positive active material 1811 is coated on the outer peripheral surface of the positive electrode substrate 1810 , and the first positive active material 1811 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1815 is attached, so that the outer peripheral surface adjacent to the positive electrode tab 1815 is applied.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • the second positive active material 1813 is coated on the inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1810 , and the second positive active material 1813 is applied only before the region to which the positive electrode tab 1815 is attached, so that the positive electrode tab 1815 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • An anode uncoated region may be formed at the end.
  • an inner peripheral surface of the positive electrode substrate 1810 may have a first region 1817 overlapping the negative electrode tab 1825 and a width direction (vertical direction in the drawing) of the first region 1817 and the positive electrode substrate 1810 . ), an anode uncoated region may be formed in the second region 1819 adjacent to each other.
  • the first negative active material 1821 is applied to the inner peripheral surface of the negative electrode substrate 1820 , and the first negative active material 1821 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1825 is attached, so that the negative electrode tab 1825 and the inner peripheral surface adjacent to the inner peripheral surface are applied.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • a negative electrode uncoated region to which the first negative active material 1823 is not applied may be formed in the third region 1827 overlapping the positive electrode tab 1815 .
  • the second negative active material 1823 is coated on the outer peripheral surface of the negative electrode substrate 1820 , and the second negative active material 1823 is applied only before the region to which the negative electrode tab 1825 is attached, so that the negative electrode tab 1825 is adjacent to the inner peripheral surface.
  • a negative electrode uncoated region may be formed at the end.
  • the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 11 ) has a negative electrode active material (eg, the negative electrode active material 421 of FIG. 11 , 423)) is applied and a specified thickness (eg, a thickness corresponding to the thickness of the negative active materials 421 and 423) may be formed.
  • the negative electrode substrate 420 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the negative electrode uncoated region 1827 .
  • 19A is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • 19B is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • 19C is a diagram schematically illustrating an assembly process of a battery according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 19A to 19C may be views sequentially illustrating an insulating tape attaching process according to an exemplary embodiment.
  • the process of attaching an insulating tape of a battery includes a first process of attaching a first insulating tape (eg, an insulating tape 417 or 427) to cover the electrode tab, and a second process of attaching the electrode tab and the boundary region.
  • a second process of attaching the insulating tape may be included.
  • an active material 1920 eg, positive active material 411 or 413
  • negative active material on a substrate 1910 eg, positive electrode substrate 410 or negative electrode substrate 420
  • a process of forming an electrode tab 1930 eg, a positive electrode tab 415 or a negative electrode tab 425 is performed to form an electrode tab 1930 and an active material 1920 A substrate 1910 may be provided.
  • a region surrounding the electrode tab 1930 and the attachment region to which the electrode tab is attached (eg, the region 311 surrounding the attachment region) was formed using the first insulating tape 1940 .
  • a covering process may be performed.
  • a process of attaching the second insulating tape 1950 to cover both the electrode tab 1930 and the boundary region 1925 may be performed.
  • the insulating tape attaching process of the battery includes a first process of attaching a first insulating tape to cover the electrode tab, and a second process of attaching a second insulating tape to cover the electrode tab and the boundary region 1925 .
  • the insulating tape covering the electrode tab may be formed in a double structure. According to the embodiment of this document, by covering the electrode tab in a double layer, it is possible to prevent ignition or explosion that may occur when a part of the active material comes into contact with the electrode tab.
  • 20 is a view showing one surface of an anode substrate or a cathode substrate unfolded according to an exemplary embodiment.
  • the electrode plate 2010 (eg, the positive electrode substrate 410 of FIG. 4 or the negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG. 4 )) according to an embodiment includes a plurality of electrode tabs 2030 ( For example, it may include the positive electrode tab 415 or the negative electrode tab 425 of Fig. 4. In an embodiment, the plurality of electrode tabs 2030 may be disposed at a predetermined interval.
  • the electrode plate 2010 may include a plurality of different electrode plates 2010 .
  • a plurality of electrode tabs 2030 (positive electrode tab 415 or negative electrode tab 425) attached to any one of the plurality of electrode plates 2010 (positive electrode substrate 410 or negative electrode substrate 420) )), in the other electrode plate 2010 (anode substrate 410 or cathode substrate 420) among the plurality of electrode plates 2010, a plurality of uncoated regions 2040 (eg, anode) Uncoated areas 419a and 419b or negative uncoated areas 429a and 429b) may be formed.
  • the electrode plate 2010 is disposed to be wound from a region corresponding to the second turn region T2, and an electrode tab 2030 may be attached to the inner peripheral surface to correspond to the second turn lower region T2_L.
  • the inner circumferential surface of the electrode plate 2010 is a region to which the electrode tab 2030 is attached in the second turn lower region T2_L, and another electrode tab (positive electrode tab 415 or negative electrode tab) in the second turn upper region T2_U.
  • an uncoated area 2040 is formed, and the remaining area may be coated with an active material (positive active materials 411 and 413 or negative active materials 421 and 423).
  • an uncoated region 2040 is formed in a partial region overlapping with another electrode tab (positive electrode tab 415 or negative electrode tab 425) in the second turn lower region T2_L, and the remaining region is
  • An active material positive active materials 411 and 413 or negative active materials 421 and 423) may be applied.
  • the electrode plate 2010 due to the uncoated area 2040 , the electrode plate 2010 has an area coated with an active material surrounding the uncoated area 2040 (positive active materials 411 and 413 or negative active materials 421 and 423 ) and a specified thickness. A difference (eg, a thickness corresponding to the thickness of the active material) may be formed.
  • the electrode plate 2010 may include an insulating layer (eg, the insulating layers 441 to 443 of FIGS. 4B to 4E ) to compensate for a thickness difference due to the uncoated region 2040 .
  • 21 is a diagram illustrating an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 2101 communicates with the electronic device 2102 through a first network 2198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 2199 . It may communicate with the electronic device 2104 or the server 2108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 2101 may communicate with the electronic device 2104 through the server 2108 .
  • a first network 2198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 2199 e.g., a second network 2199 . It may communicate with the electronic device 2104 or the server 2108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 2101 may communicate with the electronic device 2104 through the server 2108 .
  • the electronic device 2101 includes a processor 2120 , a memory 2130 , an input module 2150 , a sound output module 2155 , a display module 2160 , an audio module 2170 , and a sensor module ( 2176), interface 2177, connection terminal 2178, haptic module 2179, camera module 2180, power management module 2188, battery 2189, communication module 2190, subscriber identification module 2196 , or an antenna module 2197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 2178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 2160). can be
  • the processor 2120 for example, executes software (eg, a program 2140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 2101 connected to the processor 2120. It can control and perform various data processing or operations. According to an embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 2120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 2176 or the communication module 2190) to the volatile memory 2132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 2132 , and store the result data in the non-volatile memory 2134 .
  • software eg, a program 2140
  • the processor 2120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 2176 or the communication module 2190) to the volatile memory 2132 .
  • the volatile memory 2132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 2132 , and store the result data in the non-volatile memory 2134 .
  • the processor 2120 is a main processor 2121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 2123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 2121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 2123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 2121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 2123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the auxiliary processor 2123 may be implemented separately from or as a part of the main processor 2121 .
  • the coprocessor 2123 may be, for example, on behalf of the main processor 2121 while the main processor 2121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 2121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 2121, at least one of the components of the electronic device 2101 (eg, the display module 2160, the sensor module 2176, or the communication module 2190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 2123 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, camera module 2180 or communication module 2190.
  • the auxiliary processor 2123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 2101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 2108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 2130 may store various data used by at least one component of the electronic device 2101 (eg, the processor 2120 or the sensor module 2176).
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 2140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 2130 may include a volatile memory 2132 or a non-volatile memory 2134 .
  • the program 2140 may be stored as software in the memory 2130 , and may include, for example, an operating system 2142 , middleware 2144 , or an application 2146 .
  • the input module 2150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 2120 ) of the electronic device 2101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 2101 .
  • the input module 2150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 2155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 2101 .
  • the sound output module 2155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to an embodiment, the receiver may be implemented separately from or as a part of the speaker.
  • the display module 2160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 2101 .
  • the display module 2160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the corresponding device.
  • the display module 2160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 2170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 2170 acquires a sound through the input module 2150 or an external electronic device (eg, the sound output module 2155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 2101 .
  • the electronic device 2102 may output sound through (eg, a speaker or headphones).
  • the sensor module 2176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 2101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 2176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 2177 may support one or more specified protocols that may be used for the electronic device 2101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 2102 ).
  • the interface 2177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • connection terminal 2178 may include a connector through which the electronic device 2101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 2102 ).
  • the connection terminal 2178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 2179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 2179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 2180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 2180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 2188 may manage power supplied to the electronic device 2101 .
  • the power management module 2188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 2189 may supply power to at least one component of the electronic device 2101 .
  • the battery 2189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 2190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 2101 and an external electronic device (eg, the electronic device 2102, the electronic device 2104, or the server 2108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 2190 operates independently of the processor 2120 (eg, an application processor) and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 2190 is a wireless communication module 2192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 2194 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 2198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 2199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 2104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated into one component (eg, a single chip) or may be implemented as a plurality of components (eg, a plurality of chips) separate from each other.
  • the wireless communication module 2192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 2196 within a communication network such as the first network 2198 or the second network 2199 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 2101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 2192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 2192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 2192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 2192 may support various requirements specified in the electronic device 2101 , an external electronic device (eg, the electronic device 2104 ), or a network system (eg, the second network 2199 ).
  • the wireless communication module 2192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 2197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 2197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 2197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 2198 or the second network 2199 is selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 2190 . can be A signal or power may be transmitted or received between the communication module 2190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 2197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a specified high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving a signal of the designated high frequency band.
  • a specified high frequency band eg, mmWave band
  • a plurality of antennas eg, an array antenna
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 2101 and the external electronic device 2104 through the server 2108 connected to the second network 2199 .
  • Each of the external electronic devices 2102 or 2104 may be the same or a different type of the electronic device 2101 .
  • all or a part of operations executed by the electronic device 2101 may be executed by one or more of the external electronic devices 2102 , 2104 , or 2108 .
  • the electronic device 2101 may perform the function or service by itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 2101 .
  • the electronic device 2101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 2101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 2104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • IoT Internet of things
  • Server 2108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 2104 or the server 2108 may be included in the second network 2199 .
  • the electronic device 2101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the battery (eg, the battery 100 of FIG. 1A ) includes a positive electrode substrate (eg, the positive electrode substrate 420 of FIG. 4B ) and a positive electrode active material (eg, a positive electrode active material applied on one surface of the positive electrode substrate 420 ) : A positive electrode including the second positive active material 413 of FIG. 4B ) and a positive electrode tab attached to one surface of the positive electrode substrate 420 (eg, the positive electrode tab 415 of FIG. 4B ) (eg, the positive electrode of FIG. 1A ) (112)); A negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 420 of FIG.
  • a negative active material applied to one surface of the negative electrode substrate 420 eg, the first negative active material 421 of FIG. 4B
  • the negative electrode substrate 420 a negative electrode (eg, negative electrode 114 in FIG. 1A ) including a negative electrode tab (eg, negative electrode tab 425 in FIG. 4A ) attached to one surface of the ; and a separator (eg, a separator 430 in FIG. 4B ) positioned between the anode 112 and the cathode 114 , wherein one surface of the cathode substrate 420 faces the cathode tab 415 .
  • Region 1 eg, the negative electrode uncoated region 429b of FIG.
  • a second region eg, the second region 312b of FIG. 3
  • the negative electrode 114 includes the An insulating layer (eg, the insulating layer 440 of FIG. 4A ) disposed on at least a portion of the first region 429b may be included.
  • the insulating layer 440 is a first insulating layer disposed from the first region 429b to the first region 429b among the second regions 312b and a peripheral region within a specified range.
  • a layer eg, the first insulating layer 441 of FIG. 4B ) may be included.
  • the insulating layer 440 may include a second insulating layer (eg, the second insulating layer 442 of FIG. 4D ) disposed in the first region 429b.
  • a second insulating layer eg, the second insulating layer 442 of FIG. 4D
  • the insulating layer 440 may include the first region 429b of the second region 312b to cover the first region 429b on which the second insulating layer 442 is disposed. and a third insulating layer (eg, the third insulating layer 443 of FIG. 4E ) disposed up to a peripheral region within a specified range.
  • a third insulating layer eg, the third insulating layer 443 of FIG. 4E
  • the insulating layer 440 may be made of an insulating material.
  • the insulating layer 440 may have a thickness corresponding to the thickness of the negative active material surrounding the first region 429b (eg, the first negative active material 421 of FIGS. 4B to 4E ).
  • an end of the anode substrate 410 in one direction and an end of the cathode substrate 420 in one direction may be arranged so that they do not overlap (non-overlapped).
  • the battery 100 includes a first turn region in which the positive electrode substrate 410 , the separator 430 , and the negative electrode substrate 420 are wound in a jelly-roll shape. It may include a plurality of turn regions including (eg, the first turn region T1 of FIG. 4A ) and a second turn region (eg, the second turn region T2 of FIG. 4A ).
  • the negative active material 421 is not applied to the other turn region adjacent to the turn region in which the positive electrode tab 415 is disposed among the plurality of turn regions.
  • the first region 429b not formed may be formed.
  • the negative active material 421 may not be applied to a region corresponding to the first region 429b among the opposite surface of one surface of the negative electrode substrate 420 .
  • a third area (eg, the positive electrode uncoated area 419b of FIG. 4D ) facing the negative electrode tab 425 of one surface of the positive electrode substrate 410 is coated with the positive electrode active material 413 .
  • a fourth region (eg, the fourth region 1727 of FIG. 17 ) that includes an area that is not and is adjacent to the third region 419b in the longitudinal direction of the negative electrode tab 425 on one surface of the positive electrode substrate 410 . ) may include a region to which the positive electrode active material 413 is applied, and the positive electrode 112 may include an insulating layer 440 disposed on at least a portion of the third region 419b.
  • the positive active material 413 is not applied to the other turn region adjacent to the turn region in which the negative electrode tab 425 is disposed among the plurality of turn regions.
  • the third region 419b may be formed.
  • the electronic device may include a memory (eg, the memory 2130 of FIG. 21 ); a processor (eg, processor 2120 of FIG. 21 ); and a battery 100 for supplying power to the memory 2130 and the processor 2120, wherein the battery 100 is coated on one surface of the positive electrode substrate 410 and the positive electrode substrate 410.
  • a positive electrode 112 including a positive electrode active material 413 and a positive electrode tab 415 attached to one surface of the positive electrode substrate 410 ; a negative electrode 114 including a negative electrode substrate 420 , a negative active material 421 coated on one surface of the negative electrode substrate 420 , and a negative electrode tab 425 attached to one surface of the negative electrode substrate 420 ; and a separator 430 positioned between the positive electrode 112 and the negative electrode 114 , wherein a first region 429b facing the positive electrode tab 415 of one surface of the negative electrode substrate 420 includes: A second region 312b adjacent to the first region 429b in the longitudinal direction of the positive electrode tab 415 on one surface of the negative electrode substrate 420 including a region to which the negative active material 421 is not applied,
  • the negative electrode active material 421 may include an area coated thereon, and the negative electrode 114 may include an insulating layer 440 disposed on at least a portion of the first area 429b.
  • the insulating layer 440 is a first insulating layer disposed from the first region 429b to the first region 429b among the second regions 312b and a peripheral region within a specified range. layer 441 .
  • the insulating layer 440 may include a second insulating layer 442 disposed in the first region 429b.
  • the insulating layer 440 may include the first region 429b of the second region 312b to cover the first region 429b on which the second insulating layer 442 is disposed. and a third insulating layer 443 disposed up to a peripheral region within a specified range.
  • the insulating layer 440 may be made of an insulating material.
  • the insulating layer 440 may have a thickness corresponding to the thickness of the negative active material 421 surrounding the first region 429b.
  • a third region 419b facing the negative electrode tab 425 of one surface of the positive electrode substrate 410 includes an area on which the positive electrode active material 413 is not applied, and the positive electrode substrate A fourth region 1727 adjacent to the third region 419b in the longitudinal direction of the negative electrode tab 425 on one surface of 410 includes a region to which the positive electrode active material 413 is applied, and the positive electrode ( 112 may include an insulating layer 440 disposed on at least a portion of the third region 419b.
  • the positive active material 413 is not applied to the other turn region adjacent to the turn region in which the negative electrode tab 425 is disposed among the plurality of turn regions.
  • the third region 419b may be formed.
  • the electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a portable multimedia device
  • portable medical device e.g., a portable medical device
  • camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart watch
  • a home appliance device e.g., a smart bracelet
  • first”, “second”, or “first” or “second” may simply be used to distinguish the component from other such components, and refer to the component in another aspect (e.g., importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”
  • it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document include software (storage medium) readable by a machine (eg, one or more instructions stored in the internal memory 2136 or external memory 2138 of FIG. 21 ).
  • the processor of the device eg, the processor 2120 of FIG. 21
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product (computer pro memory product).
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices (eg : It can be distributed (eg, downloaded or uploaded) directly or online between smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

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Abstract

양극 기판, 양극 활물질, 및 양극 탭을 포함하는 양극; 음극 기판, 음극 활물질, 및 음극 탭을 포함하는 음극; 및 양극 및 음극 사이에 위치한 분리막을 포함하고, 음극 기판의 일면 중 양극 탭과 대면하는 제1 영역은 음극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 음극 기판의 일면 중 양극 탭의 길이 방향으로 제1 영역에 인접한 제2 영역은 음극 활물질이 도포된 영역을 포함하는 배터리가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

배터리 및 이를 포함하는 전자 장치
본 문서의 다양한 실시 예는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 휴대용 전자 장치의 수요 증가로 인해 배터리의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 여러 종류의 배터리 중 리튬 이온 배터리(lithium ion battery)는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성(stability) 등의 장점으로 인해 휴대용 전자 장치에 널리 사용되고 있다.
리튬 이온 배터리는 음극 활물질이 도포된 음극 기판, 양극 활물질이 도포된 양극 기판, 및 음극 기판과 양극 기판 사이에 배치된 분리막(separator)으로 구성될 수 있다.
배터리 분야에서 연구 과제 중 하나는 안전성(safety)을 향상시키는 것이다. 일반적으로 휴대용 전자 장치에 많이 사용되는 리튬 이온 배터리는 내부 단락(short), 충전 중 허용된 전류(또는 전압) 초과, 온도 상승 및 외부 충격 등 여러 요인에 의해 발화 및 폭발 등의 안전사고를 초래할 수 있다.
종래에는 상술한 안전사고를 방지하기 위해 극판(양극 기판 또는 음극 기판)에 도포된 활물질(양극 활물질 또는 음극 활물질) 중 탭(tab)(양극 탭 또는 음극 탭)과 대면하는 영역(이하, 대면 영역)의 활물질을 일부 제거하였다. 그러나, 활물질이 제거된 대면 영역은 활물질이 도포된 나머지 영역과의 두께 차이로 인해 배터리의 제작 과정 중 압력의 불균형을 초래할 수 있다. 또한, 활물질이 제거된 대면 영역에서는 국부적으로 저항이 증가될 수 있다. 이러한 국부적인 저항의 증가는 전해질 내에서 리튬(Li)의 누적을 발생시키고, 결국에는 배터리의 스웰링(swelling) 현상을 초래할 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예는 활물질이 제거된 대면 영역의 두께를 활물질이 도포된 다른 영역의 두께와 균일하게 하여, 안전성이 향상된 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공하자고 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 배터리는, 양극 기판, 상기 양극 기판의 일면에 도포된 양극 활물질, 및 상기 양극 기판의 일면에 부착된 양극 탭을 포함하는 양극; 음극 기판, 상기 음극 기판의 일면에 도포된 음극 활물질, 및 상기 음극 기판의 일면에 부착된 음극 탭을 포함하는 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치한 분리막을 포함하고, 상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭과 대면하는 제1 영역은, 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭의 길이 방향으로 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역은, 상기 음극 활물질이 도포된 영역을 포함하고, 상기 음극은, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 절연층을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 메모리; 프로세서; 및 상기 메모리 및 상기 프로세서에 전력을 공급하기 위한 배터리를 포함하고, 상기 배터리는, 양극 기판, 상기 양극 기판의 일면에 도포된 양극 활물질, 및 상기 양극 기판의 일면에 부착된 양극 탭을 포함하는 양극; 음극 기판, 상기 음극 기판의 일면에 도포된 음극 활물질, 및 상기 음극 기판의 일면에 부착된 음극 탭을 포함하는 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치한 분리막을 포함하고, 상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭과 대면하는 제1 영역은, 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭의 길이 방향으로 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역은, 상기 음극 활물질이 도포된 영역을 포함하고, 상기 음극은, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 절연층을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치는 활물질이 제거된 대면 영역의 두께를 활물질이 도포된 다른 영역의 두께와 균일하게 함으로써, 배터리의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 활물질이 제거된 대면 영역에서 발생되는 국부적인 저항의 증가를 억제하며, 배터리의 덴드라이트(dendrite) 현상을 방지할 수 있다.
이 외에도 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과가 제공될 수 있다.
도 1a는 다양한 실시 예에 따른 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1b는 다양한 실시 예에 따른 일부 구성요소가 드러난 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 일면을 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 평면도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다.
도 4d는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다.
도 4e는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착되지 않은 영역에서의 배터리의 단면도이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다.
도 6d는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 배터리 구조의 변형된 예시를 도시한 도면이다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 배터리 구조의 변형된 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 음극 기판 또는 양극 기판의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 음극 기판 또는 양극 기판의 활물질 도포 면적을 도시한 도면이다.
도 14는 제1 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 15는 제2 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 제3 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 17은 제4 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 18은 제5 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 19a는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19b는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19c는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 일면을 펼쳐서 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예에 대한 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 다양한 실시 예에 따른 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1b는 다양한 실시 예에 따른 일부 구성요소가 드러난 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 배터리(100)는 양극(112), 분리막(116), 및 음극(114)를 포함하는 전극 조립체(110)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전극 조립체(110)는 배터리(100)의 중심 영역(101)으로부터 순차적으로 감긴 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극(112)은 양극 기판, 상기 양극 기판의 일면에 도포된 양극 활물질, 및 상기 일면에 부착된 양극 탭(121)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극(114)은 음극 기판, 상기 음극 기판의 일면에 도포된 음극 활물질, 및 상기 음극 기판의 일면에 부착된 음극 탭(123)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 분리막(116)은 양극(112) 및 음극(114) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판은, 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스강, 티탄, 구리, 은 또는 이들로부터 선택된 물질의 조합으로 형성된 금속일 수 있다. 양극 기판의 표면에는 양극 활물질이 도포될 수 있다. 예를 들어, 양극 활물질은 양극 기판의 양면 각각에 도포될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 흡장 및 방출할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 양극 활물질은 코발트산 리튬(lithium cobalt oxide), 니켈산 리튬(lithium nickel oxide), 니켈 코발트산 리튬(lithium nickel cobalt oxide), 니켈 코발트 알루미늄산 리튬(lithium nickel cobalt aluminum oxide), 니켈 코발트 망간산 리튬(lithium nickel cobalt manganese oxide), 망간산 리튬(lithium manganese oxide) 및 인산철 리튬(lithium iron phosphate)과 같은 리튬 전이금속 산화물(lithium transition metal oxides), 황화 니켈(nickel sulfides), 황화 구리(copper sulfides), 황(sulfur), 산화철(iron oxides) 및 산화 바나듐(vanadium oxides)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 활물질은 양극 기판의 양면에 도포될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판의 표면에는 양극 활물질 외에 바인더(미도시) 및 도전재(conductive additive)(미도시)가 더 도포될 수 있다.
바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 비닐리덴 플루오라이드/헥사플루오로프로필렌코폴리머(vinylidene fluoride/hexafluoropropylene copolymer), 비닐리덴플루오라이드/테트라플루로에틸린 코폴리머(vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymer) 등의 폴리비닐리덴플루오라이드계 바인더(polyvinylidene fluoride-containing binders), 나트륨-카르복시메틸셀룰로오스(sodium-carboxymethyl cellulose), 리튬-카르복시메틸셀룰로오스(lithium-carboxymethyl cellulose) 등의 카르복시메틸셀룰로오스계 바인더(carboxymethyl cellulose-containing binders), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 리튬-폴리아크릴산(lithium-polyacrylic acid), 아크릴(acrylic), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate)) 등의 아크릴레이트계 바인더(acrylate-containing binders), 폴리아미드이미드(polyimide-imides), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리피롤(polypyrrole), 리튬-나피온(lithium-Nafion) 및 스티렌 부타디엔 고무계 폴리머(styrene butadiene rubber-containing polymers)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전재는 카본블랙(carbon black), 탄소섬유(carbon fiber) 및 흑연(graphite)과 같은 탄소계 도전재(carboncontaining conducting agents), 금속섬유(metal powder)와 같은 도전성 섬유(conductive fiber), 불화카본 분말(carbon fluoride powder), 알루미늄 분말(zinc oxides) 및 니켈 분말과 같은 금속 분말(metal powder), 산화아연(zinc oxides) 및 티탄산칼륨(potassium titanate)과 같은 도전성 휘스커(conductive whisker), 산화티탄(titanium oxides)과 같은 도전성 금속 산화물(conductive metal oxides) 및 폴리페닐렌 유도체(polyphenylene derivatives) 등의 전도성 고분자(conductive polymers)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판의 일측 끝단에는, 예를 들면, 초음파 용접 방식으로 양극 탭(121)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(121)은 양극 기판의 길이 방향에 따른 일측 끝단에 배치될 수 있다. 양극 탭(121)이 부착된 양극 기판의 일측 끝단은 전극 조립체(110)의 감김이 시작되는 시작점과 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(121)이 부착된 양극 기판의 일측 끝단은 배터리(100)의 중심 영역(101)과 인접하게 배치될 수 있다. 대안적으로, 양극 탭(121)은 복수의 양극 탭(121)을 포함하여 구성될 수 있고, 복수의 양극 탭(121)은 양극 기판의 길이 방향을 따라 특정 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판은, 예를 들어, 구리(copper), 스테인리스강(stainless steel), 니켈(nickel), 알루미늄(aluminum) 및 티탄(titanium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 음극 기판의 표면에는 음극 활물질이 도포될 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질은 음극 기판의 양면 각각에 도포될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 활물질은 리튬과의 합금화(material capable of forming an alloy together with lithium) 또는 리튬의 가역적인 흡장 및 방출이 가능한 물질(capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질은 금속(metals), 탄소계 재료(carbon-containing materials), 금속산화물(metal oxides) 및 리튬금속질화물(lithium metal nitrides)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 다르면, 음극 활물질은 음극 기판의 양면에 도포될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 금속은 리튬(lithium), 규소(silicon), 마그네슘(magnesium), 칼슘(calcium), 알루미늄(aluminum), 게르마늄(germanium), 주석(tin), 납(lead), 비소(arsenic), 안티몬(antimony), 비스무트(bismuth), 은(silver), 금(gold), 아연(zinc), 카드뮴(cadmium), 수은(mercury), 구리(copper), 철(iron), 니켈(nickel), 코발트(cobalt) 및 인듐(indium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 탄소계 재료는 흑연(graphite), 흑연 탄소섬유(graphite carbon fiber), 코크스(coke), 메소카본 마이크로비즈(MCMBS)(mesocarbon microbeads), 폴리아센(polyacene), 피치계 탄소섬유(pitch-derived carbon fiber) 및 난흑연화성 탄소(hard carbon)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 금속산화물은 리튬티탄산화물(lithium titanium oxides), 산화티탄(titanium oxides), 산화몰리브덴(molybdenum oxides), 산화니오븀(niobium oxides), 산화철(iron oxides), 산화텅스텐(tungsten oxides), 산화 주석(tin oxides), 비정질 주석복합산화물(amorphous tin oxide composites), 실리콘 모노옥사이드(silicon monoxide), 산화코발트(cobalt oxides) 및 산화니켈(nickel oxides)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판의 표면에는 음극 활물질 외에 바인더 및 도전재가 더 도포될 수 있다. 바인더 및 도전재는 양극 기판에 도포된 바인더 및 도전재와 동일 또는 유사한 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판의 일측 끝단에는 음극 탭(123)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 음극 탭(123)은 음극 기판의 길이 방향에 따른 일측 끝단에 배치될 수 있다. 음극 탭(123)이 부착된 음극 기판의 일측 끝단은 전극 조립체(110)의 감김이 시작되는 시작점과 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 음극 탭(123)이 부착된 음극 기판의 일측 끝단은 배터리(100)의 중심 영역(101)과 인접하게 배치될 수 있다. 대안적으로, 음극 탭(123)은 복수의 음극 탭(123)을 포함하여 구성될 수 있고, 복수의 음극 탭(123)은 음극 기판의 길이 방향을 따라 특정 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 분리막(116)은 양극 기판 및 음극 기판 사이에 배치되어, 양극 기판 및 음극 기판을 서로 절연시킬 수 있다. 분리막(116)은, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene)막과 같은 다공성 고분자막으로 형성될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 일면을 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 양극 기판(112) 및 음극 기판(114)은 전극 탭(230)(예: 양극 탭(121) 또는 음극 탭(123))이 형성되는 기판(210)(예: 양극 기판(112) 또는 음극 기판(114))의 끝단에는 활물질(220)(양극 활물질 또는 음극 활물질)이 도포되지 않는 노말 타입(normal type)일 수 있다.
예를 들어, 도 2는 양극 기판(112)의 일면을 도시한 평면도일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(210)의 일측 끝단에는 양극 탭(230)이 부착될 수 있고, 양극 탭(230)이 부착된 영역 주변에는 양극 활물질(220)이 도포되지 않을 수 있다. 예컨대, 양극 기판(210)의 양측 끝단에는 양극 활물질(220)이 도포되지 않는 양극 무지 영역이 형성될 수 있고, 따라서 양극 탭(230)이 부착되는 양극 기판(210)의 일측 끝단에는 양극 활물질(220)이 도포되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(210), 분리막, 및 음극 기판(114)이 적층된 전극 조립체(110)는 배터리(100)의 중심 영역(101)으로부터 k번(k는 정수)번 감길 수 있고, 감기는 횟수에 따라 제1 턴 영역(T1) 내지 제k 턴 영역(Tk)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 턴 영역(T1)은 전극 조립체(110)가 가장 처음으로 감기면서 제1 턴을 형성하게 하는 영역이고, 제2 턴 영역(T2)은 제1 턴 영역(T2)의 외곽을 감싸면서 전극 조립체(110)가 제2 턴을 형성하게 하는 영역이고, 제k 영역(Tk)은 전극 조립체(110)가 가장 마지막으로 감기면서 제k 턴을 형성하게 하는 영역일 수 있다. 도 2에서, 세로 방향으로 표시된 점선은 전극 조립체(110)가 감기면서 벤딩(bending)되는 영역을 나타내는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 양극 기판(210)은 전극 조립체(110)의 제1 턴 영역에 대응하여 양극 무지 영역이 형성되고, 전극 조립체(110)의 제k 턴 영역의 적어도 일부에 대응하여 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
한편, 도 2는 음극 기판(114)의 일면을 도시한 평면도일 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(210)의 일측 끝단에는 음극 탭(230)이 부착될 수 있고, 음극 탭(230)이 부착된 영역 주변에는 음극 활물질(220)이 도포되지 않을 수 있다. 예컨대, 음극 기판(210)의 양측 끝단에는 음극 활물질(220)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있고, 따라서 음극 탭(230)이 부착되는 음극 기판(210)의 일측 끝단에는 음극 활물질(220)이 도포되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(210)은, 양극 기판(112)과 마찬가지로, 전극 조립체(110)의 제1 턴 영역에 대응하여 음극 무지 영역이 형성되고, 전극 조립체(110)의 제k 턴 영역의 적어도 일부에 대응하여 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
일반적으로, 배터리(100)는 외부 충격을 받거나 비정상적으로 충전을 하면 적어도 일부 영역에서 단락 현상이 발생될 수 있고, 단락이 발생되면 설계 시 의도하지 않은 큰 전류가 흐를 수 있다. 양극 탭(121)에 큰 전류가 흐르면, 양극 탭(121)의 온도가 증가하여, 양극 탭(121)의 열에 의해 양극 탭(121) 주변의 분리막(116)이 수축 또는 변형될 수 있다. 또한, 양극 탭(121) 또는 음극 탭(123)은 기판에서 단차를 형성하므로, 외부 충격이나 외부 압력이 가해질 경우, 분리막(116)의 찢어짐과 같은 변형이 발생될 수 있다. 분리막(116)이 수축 또는 변형되면, 양극 기판(112)의 적어도 일부와 음극 기판(114)의 적어도 일부가 서로 단락될 수 있다. 만약, 양극 탭(121)과 음극 활물질이 접하는 경우, 급격한 전류의 증가로 인해 배터리(100)가 발화 또는 폭발하는 안전 사고가 발생할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예는 상기 문제점으로 인한 배터리(100)의 발화 또는 폭발을 방지하기 위해, 전극 조립체(110)가 감긴 상태에서, 음극 무지 영역이 양극 탭(121)과 서로 중첩되게 배치하고, 양극 무지 영역이 음극 탭(123)과 서로 중첩되도록 배치할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예는 음극 무지 영역이 양극 탭(121)과 서로 중첩되게 배치함으로써, 양극 탭(121)에서 발생되는 열 또는 양극 탭(121)에 의한 단차로 인해 주변의 분리막이 변형되더라도 양극 탭(121)이 음극 활물질이 아닌 음극 무지 영역과 서로 접하게 되므로, 배터리(100)의 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예는 양극 무지 영역이 음극 탭과 서로 중첩되게 배치함으로써, 음극 탭의 단차로 인해 분리막의 찢어짐과 같은 변형이 발생되더라도, 음극 탭이 양극 활물질이 아닌 양극 무지 영역과 서로 접하게 되므로, 배터리(100)의 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 양극 기판(112) 및 음극 기판(114)은 전극 탭(330)(양극 탭(121) 또는 음극 탭(123))이 형성되는 기판(310)(양극 기판(112) 또는 음극 기판(114))의 끝단까지 활물질(320)(양극 활물질 또는 음극 활물질)이 도포되는 확장 타입으로 구성될 수 있다. 양극 기판(112) 또는 음극 기판(114)이 확장 타입으로 구성된 배터리(100)는 활물질 도포 면적이 증가하므로, 도 2에 도시된 노말 타입에 비해 충전 용량이 증가할 수 있다.
예를 들어, 도 3은 양극 기판(112) 또는 음극 기판(114)의 일면을 나타낸 평면도일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 양극 활물질(320)은 양극 탭(330)이 부착된 양극 기판(310)의 일측 끝단까지 도포되되, 양극 탭(330)이 부착되는 부착 영역 및 부착 영역을 둘러싸는 영역(311), 및 음극 탭과 중첩 또는 대향하는 영역(312a)은 양극 활물질(320)이 도포되지 않는 양극 무지 영역일 수 있다. 예컨대, 양극 탭(330)이 부착되는 제1 턴 영역(T1)은 양극 탭(330)이 부착되고 양극 활물질(320)이 도포되지 않는 양극 무지 영역, 및 양극 활물질(320)이 도포되는 양극 활물질 영역으로 구분될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 턴 영역(T1)에서 양극 무지 영역(311, 312a)은 양극 탭(330)이 부착되는 영역을 둘러싸도록 배치된 탭 주변 영역(311), 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))를 감았을 때 음극 탭과 중첩 또는 대향하도록 배치된 제1 영역(312a)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(112)의 길이 방향(도면에서 X 방향)으로의 탭 주변 영역(311) 및 제1 영역(312a) 각각의 너비(W2)는 양극 탭(330) 또는 음극 탭의 너비(W1)보다 클 수 있다. 또는, 양극 기판(112)의 폭 방향(도면에서 Y 방향)으로의 탭 주변 영역(311) 및 제1 영역(312a) 각각의 높이(H1)는 제1 영역(312a)과 폭 방향으로 인접하여 양극 활물질이 도포된 제2 영역(312b)의 높이(H2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(312a)은 양극 무지 영역으로서 전극 조립체(110)를 감았을 때 음극 탭과 중첩 또는 대향되고, 음극 탭이 갖는 제1 너비(W1)보다 큰 제2 너비(W2)를 갖고, 양극 기판(112)의 폭 방향으로 제1 높이(H1)를 가질 수 있다. 탭 주변 영역(311)은 양극 무지 영역으로서 양극 탭(330)이 부착되는 영역에 위치하고, 제1 영역(312a)과 동일 또는 유사한 너비(W2) 및 높이(H1)를 가질 수 있다. 제2 영역(312b)은 양극 활물질이 도포된 양극 활물질 영역으로서 제1 영역(312a)과 양극 기판(112)의 폭 방향으로 인접하게 위치하고, 제1 영역(312a)과 동일하게 제2 너비(W2)를 갖고, 제1 영역(312a)이 갖는 제1 높이(H1)보다 큰 제2 높이(H2)를 가질 수 있다. 대안적으로, 제1 높이(H1)는 제2 높이(H2)보다 클 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 턴 영역(T1)에서 양극 활물질 영역을 모두 합친 면적은 양극 무지 영역(311, 312a)을 모두 합친 면적보다 클 수 있으며, 이에 따라, 본 발명의 실시 예는 배터리의 충전 용량을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 3은 음극 기판(114)의 일면을 나타낸 평면도일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 음극 활물질(320)은, 양극 활물질과 마찬가지로, 음극 탭(330)이 부착된 음극 기판(310)의 일측 끝단까지 도포될 수 있고, 다만, 음극 탭(330)이 부착되는 부착 영역 및 부착 영역을 둘러싸는 영역(311)은 음극 활물질(320)이 도포되지 않는 음극 무지 영역일 수 있다. 예컨대, 음극 탭(330)이 부착되는 제1 턴 영역(T1)은 음극 탭(330)이 부착되고 음극 활물질(320)이 도포되지 않는 음극 무지 영역(311), 및 음극 활물질(320)이 도포되는 음극 활물질 영역으로 구분될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 턴 영역(T1)에서 음극 무지 영역(311, 312a)은 음극 탭(330)이 부착되는 영역을 둘러싸도록 배치된 탭 주변 영역(311), 전극 조립체(110)를 감았을 때 양극 탭과 중첩 또는 대향하도록 배치된 제1 영역(312a)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(112)의 길이 방향(도면에서 X 방향)으로의 탭 주변 영역(311) 및 제1 영역(312a) 각각의 너비(W2)는 음극 탭(330) 또는 양극 탭의 너비(W1)보다 클 수 있다. 또는, 음극 기판(112)의 폭 방향(도면에서 Y 방향)으로의 탭 주변 영역(311) 및 제1 영역(312a) 각각의 높이(H1)는 제1 영역(312a)과 폭 방향으로 인접하여 음극 활물질이 도포된 제2 영역(312b)의 높이(H2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(312a)은 음극 무지 영역으로서 전극 조립체(110)를 감았을 때 양극 탭과 중첩 또는 대향되고, 양극 탭이 갖는 제1 너비(W1)보다 큰 제2 너비(W2)를 갖고, 음극 기판(112)의 폭 방향으로 제1 높이(H1)를 가질 수 있다. 탭 주변 영역(311)은 음극 무지 영역으로서 음극 탭(330)이 부착되는 영역에 위치하고, 제1 영역(312a)과 동일 또는 유사한 너비(W2) 및 높이(H1)를 가질 수 있다. 제2 영역(312b)은 음극 활물질이 도포된 음극 활물질 영역으로서 제1 영역(312a)과 음극 기판(112)의 폭 방향으로 인접하게 위치하고, 제1 영역(312a)과 동일하게 제2 너비(W2)를 갖고, 제1 영역(312a)이 갖는 제1 높이(H1)보다 큰 제2 높이(H2)를 가질 수 있다. 대안적으로, 제1 높이(H1)는 제2 높이(H2)보다 클 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 턴 영역(T1)에서 음극 활물질 영역을 모두 합친 면적은 음극 무지 영역(311, 312a)을 모두 합친 면적보다 클 수 있으며, 이에 따라 본 문서의 실시 예는 배터리의 충전 용량을 증가시킬 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다. 예를 들어, 도 4a는 도 1a에 도시된 A-A' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 기판(410), 분리막(430), 및 음극 기판(420)이 배터리(100)의 중심 영역(101)으로부터 순차적으로 감긴 형태일 수 있다. 양극 기판(410)에서 양극 활물질(411, 413)은 양극 기판(410)의 내주면에 도포된 제1 양극 활물질(411)과, 양극 기판(410)의 외주면에 도포된 제2 양극 활물질(413)을 포함할 수 있다. 음극 기판(420)에서 음극 활물질(421, 423)은 음극 기판(420)의 내주면에 도포된 제1 음극 활물질(421)과 음극 기판(420)의 외주면에 도포된 제2 음극 활물질(423)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(110)는 감겼을 때, 제1 턴을 형성하는 제1 턴 영역(T1), 제2 턴을 형성하는 제2 턴 영역(T2), 제3 턴을 형성하는 제3 턴 영역(T3), …, 제k 턴을 형성하는 제k 턴 영역(Tk)으로 구분될 수 있다. 각 턴 영역(T1~Tk)은 전극 조립체(110)가 감긴 상태에서 자른 단면으로 볼 때, 상부 영역 및 하부 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 턴 영역(T1)은 상기 단면에서 볼 때, 상대적으로 상측에 배치되는 제1 턴 상부 영역(T1_U), 및 상대적으로 하측에 배치되는 제1 턴 하부 영역(T1_L)으로 구분될 수 있다. 제2 턴 영역(T2)은 상기 단면에서 볼 때, 상대적으로 상측에 배치되는 제2 턴 상부 영역(T2_U), 및 상대적으로 하측에 배치되는 제2 턴 하부 영역(T2_L)으로 구분될 수 있다. 제3 턴 영역(T3) 은 상기 단면에서 볼 때, 상대적으로 상측에 배치되는 제3 턴 상부 영역(T3_U), 및 상대적으로 하측에 배치되는 제3 턴 하부 영역(T3_L)으로 구분될 수 있으며, 제3 턴 영역(T3) 이하도 상기 예시와 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(110)의 감김이 제1 턴 하부 영역(T1_L)부터 시작된 경우, 제1 턴 상부 영역(T1_U)은 일측에서 벤딩되어 제2 턴 하부 영역(T2_L)과 연결될 수 있고, 제2 턴 상부 영역(T2_U)도 상기 일측에서 벤딩되어 제3 턴 하부 영역(T3_L)과 연결될 수 있으며, 제4 턴 상부 영역(T4_U) 이하도 상기 예시와 유사할 수 있다. 대안적으로, 전극 조립체(110)의 감김이 제1 턴 상부 영역(T1_U)부터 시작된 경우, 제1 턴 하부 영역(T1_L)은 일측에서 벤딩되어 제2 턴 상부 영역(T2_U)과 연결될 수 있고, 제2 턴 하부 영역(T2_L)도 상기 일측에서 벤딩되어 제3 턴 상부 영역(T3_U)과 연결될 수 있으며, 제4 턴 하부 영역(T4_L) 이하도 상기 예시와 유사할 수 있다. 도시된 예는 전극 조립체(110)의 감김이 제1 턴 하부 영역(T1_L)부터 시작되고 있지만, 이에 국한되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)의 상에는 양극 탭(415)이 부착되고, 양극 탭(415)의 상에는 절연 테이프(417) 가 부착될 수 있다. 절연 테이프(417)는 양극 탭(415)을 절연시키고, 양극 탭(415)이 분리막(430)과 직접적으로 접촉하여 분리막(430)을 변형 또는 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420) 상에는 음극 탭(425)이 부착되고, 음극 탭(425) 상에는 절연 테이프(427)가 부착될 수 있다. 절연 테이프(427)는 음극 탭(425)을 절연시키고, 음극 탭(425)이 분리막(430)과 직접적으로 접촉하여 분리막(430)을 변형 또는 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(110)는 감겼을 때, 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)의 대면부 또는 중첩부에 음극 무지 영역(429a, 429b) 또는 양극 무지 영역(419a, 419b)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 무지 영역(4291a, 429b) 및 양극 무지 영역(419a, 419b) 중 적어도 한 영역에는, 절연층(440)이 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 탭(415)은 제1 턴 상부 영역(T1_U)에서 양극 기판(410)의 외주면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(415)이 제1 턴 상부 영역(T1_U)에서 양극 기판(410)의 외주면에 배치되면, 양극 탭(415)은 제2 턴 상부 영역(T2_U)에 배치된 음극 기판(420)의 내주면과 대향할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 턴 상부 영역(T2_U)에서 음극 기판(420)의 내주면은 양극 탭(415)과 대향하도록 음극 무지 영역(429b)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 턴 상부 영역(T2_U)에서 음극 기판(420)의 내주면에 형성된 음극 무지 영역(429b)은 도 3에 도시된 제1 영역(312a)일 수 있다. 또는, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 기판(420)의 외주면은 음극 탭(425)과 중첩되도록 음극 무지 영역(429a)이 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 음극 무지 영역(429a, 429b)의 면적은 양극 탭(415)(또는 음극 탭(425))의 면적과 같거나 양극 탭(415)(또는 음극 탭(425))의 면적보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 탭(425)은 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 기판(420)의 내주면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음극 탭(425)이 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 기판(420)의 내주면에 배치되면, 음극 탭(425)은 제1 턴 하부 영역(T1_L)에 배치된 양극 기판(410)의 외주면과 대향하고, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에 배치된 양극 기판(410)의 내주면과 중첩될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 턴 하부 영역(T1_L)에 배치된 양극 기판(410)의 외주면 및 제2 턴 하부 영역(T2_L)에 배치된 양극 기판(410)의 내주면은 음극 탭(425)과 중첩되도록 양극 무지 영역(419a, 419b)이 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 양극 무지 영역(419a, 419b)의 면적은 음극 탭(425)과 같거나 음극 탭(425)의 면적보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 제2 양극 활물질(413) 및 양극 기판(410)은 순차적으로 적층될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)(예: 도 3의 제1 영역(312a))은 양극 기판(410) 상의 양극 탭(415)과 정렬될(aligned) 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연장 부분(460)에서, 음극 기판(420), 제2 음극 활물질(423) 및 제1 양극 활물질(411)은 제1 부분(450)을 향해 뻗은 분리막(430)을 따라 제1 부분(450)과 중첩되도록 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 연장 부분(460)은 제1 부분(450)을 향해 뻗은 분리막(430)을 따라 연장될 경우, 제2 부분(470)을 제1 부분(450)과 중첩되도록 배치시킬 수 있다. 이 경우, 제1 부분(450) 및 제2 부분(470)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420)은 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 서로 마주보게 배치된 제1 부분(450) 및 제2 부분(470)에서, 음극 무지 영역(429b), 양극 탭(415), 양극 무지 영역(419b) 및 음극 무지 영역(429a)은 정렬될 수 있다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다. 일 실시 예에서, 도 4b는 도 4a의 제1 부분(450)을 확대한 도면일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)은 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413) 및 양극 기판(410) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(450)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 제2 양극 활물질(413) 및 양극 기판(410)은 x축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 적층될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 절연 테이프(417)는 절연 물질, 또는 절연 부재 등으로 대체될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 제1 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 음극 무지 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 음극 활물질(421)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에 의한 음극 기판(420) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다. 또한, 제1 절연층(441)은 상기 주변 영역 이외의 영역(예: 음극 활물질(421)이 도포된 영역)의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 형성함으로써, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 탭(415)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 탭(415)은 음극 무지 영역(429b)과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다. 일 실시 예에서, 도 4c는 도 4a의 제1 부분(450) 및 제1 부분(450)을 향해 연장된 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 나타내는 도면일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 중첩 부분(480)은 제1 부분(450) 및 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중첩 부분(480)은 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중첩 부분(480)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420)은 x축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 적층될 수 잇다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)에는 제1 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 음극 무지 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 음극 활물질(421)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에 의한 음극 기판(420) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)에는 제2 음극 활물질(423)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429a)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인해 음극 무지 영역(429a)을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제2 음극 활물질(423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429a)에서부터 음극 무지 영역(429a)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제2 음극 활물질(423)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 -z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 -z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429a)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429a)에 의한 음극 기판(420) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제1 절연층(441)은, 제1 부분(450)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제1 절연층(441)과 대칭되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 탭(415)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 탭(451)은 음극 무지 영역(429a, 429b)과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 4c의 중첩 부분(480)은 도 4a에 도시된 젤리-롤(jelly-roll) 형태의 배터리(예: 도 1a 또는 도 1b의 배터리(100)) 뿐만 아니라, 중첩 부분(480)이 적용될 수 있는 어떠한 형태(예: 스펙형 구조)의 배터리에도 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 4c의 중첩 부분(480)은 스펙형 구조의 배터리에 적용될 경우, 스펙형 구조의 형태에 상응하여, 상기 스펙형 구조의 배터리 일측에서부터 타측까지, 실질적으로 수평하게 배치될 수 있다.
도 4d는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다. 일 실시 예에서, 도 4d는 도 4a의 제1 부분(450) 및 제1 부분(450)을 향해 연장된 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 나타내는 도면일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 중첩 부분(480)은 제1 부분(450) 및 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중첩 부분(480)은 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중첩 부분(480)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420)은 x축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 적층될 수 잇다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)에는 제1 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429b) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(442)은 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은, 음극 무지 영역(429b)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 제1 음극 활물질(421)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다. 또한, 제2 절연층(442)은 음극 활물질(421)이 도포된 영역의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 형성함으로써, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)에는 제1 양극 활물질(411)이 도포되지 않은 양극 무지 영역(419b)(제3 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 기판(410)은 양극 무지 영역(419b)으로 인해 양극 무지 영역(419b)을 둘러싼 제1 양극 활물질(411)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 양극 활물질(411)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 무지 영역(419b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 양극 무지 영역(419b)에서부터 양극 무지 영역(419b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 양극 활물질(411)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 양극 기판(410)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 양극 무지 영역(419b)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 양극 무지 영역(419b)에 의한 양극 기판(410) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다. 또한, 제1 절연층(441)은 상기 주변 영역 이외의 영역(예: 음극 활물질(421)이 도포된 영역)의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 형성함으로써, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)에는 제2 음극 활물질(423)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429a)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인해 음극 무지 영역(429a)을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제2 음극 활물질(423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429a) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)은 -z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은, 음극 무지 영역(429a)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 상기 제2 음극 활물질(423)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제2 절연층(442)은, 제1 부분(450)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제2 절연층(442)과 대칭되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 탭(415)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 탭(451)은 음극 무지 영역(429a, 429b) 및 양극 무지 영역(419b)과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 4d의 중첩 부분(480)은 도 4a에 도시된 젤리-롤(jelly-roll) 형태의 배터리(예: 도 1a 또는 도 1b의 배터리(100)) 뿐만 아니라, 중첩 부분(480)이 적용될 수 있는 어떠한 형태(예: 스펙형 구조)의 배터리에도 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 4d의 중첩 부분(480)은 스펙형 구조의 배터리에 적용될 경우, 스펙형 구조의 형태에 상응하여, 상기 스펙형 구조의 배터리 일측에서부터 타측까지, 실질적으로 수평하게 배치될 수 있다.
도 4e는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역의 일부를 확대한 배터리의 단면도이다. 일 실시 예에서, 도 4e는 도 4a의 제1 부분(450) 및 제1 부분(450)을 향해 연장된 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 나타내는 도면일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 중첩 부분(480)은 제1 부분(450) 및 제2 부분(470)의 중첩된 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중첩 부분(480)은 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중첩 부분(480)에서, 음극 기판(420), 제1 음극 활물질(421), 분리막(430), 절연 테이프(417), 제2 양극 활물질(413), 양극 기판(410), 제1 양극 활물질(411), 분리막(430), 제2 음극 활물질(423) 및 음극 기판(420)은 x축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 적층될 수 잇다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 제1 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(450)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442) 및 제3 절연층(443) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429b) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(442)은 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은, 음극 무지 영역(429b)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 제1 음극 활물질(421)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다. 또한, 제2 절연층(442)은 음극 활물질(421)이 도포된 영역의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 형성함으로써, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 절연층(443)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 음극 무지 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 음극 활물질(421)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(443)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 제2 절연층(442)과 접촉되고, 제3 절연층(443)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 이 경우, 제3 절연층(443)은 제2 절연층(442)과 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다. 또한, 제2 절연층(443)은 상기 주변 영역 이외의 영역(예: 음극 활물질(421)이 도포된 영역)의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 형성함으로써, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)에는 제1 양극 활물질(411)이 도포되지 않은 양극 무지 영역(419b)(제3 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 기판(410)은 양극 무지 영역(419b)으로 인해 양극 무지 영역(419b)을 둘러싼 제1 양극 활물질(411)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 양극 활물질(411)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 무지 영역(419b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 양극 무지 영역(419b)에서부터 양극 무지 영역(419b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 양극 활물질(411)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 양극 기판(410)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에 의한 음극 기판(420) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)에는 제2 음극 활물질(423)이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429a)(제1 영역)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인해 음극 무지 영역(429a)을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제2 음극 활물질(423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 부분(470)의 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429a)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442) 및 제3 절연층(443) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(470)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제2 절연층(442) 및 제3 절연층(443)은, 제1 부분(450)의 음극 기판(420) 상에 배치되는 제2 절연층(442) 및 제3 절연층(443)과 대칭되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429a) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(442)은 -z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429a)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 제2 음극 활물질(423)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 절연층(443)은 음극 무지 영역(429a)에서부터 음극 무지 영역(429a)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제2 음극 활물질(423)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(443)의 일부(예: 중심부)는 -z축 방향에서 제2 절연층(442)과 접촉되고, 제3 절연층(443)의 나머지 일부(예: 주변부)는 -z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 이 경우, 제3 절연층(443)은 제2 절연층(442)과 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)은 양극 탭(415)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 양극 탭(451)은 음극 무지 영역(429a, 429b) 및 양극 무지 영역(419b)과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 4e의 중첩 부분(480)은 도 4a에 도시된 젤리-롤(jelly-roll) 형태의 배터리(예: 도 1a 또는 도 1b의 배터리(100)) 뿐만 아니라, 중첩 부분(480)이 적용될 수 있는 어떠한 형태(예: 스펙형 구조)의 배터리에도 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 4e의 중첩 부분(480)은 스펙형 구조의 배터리에 적용될 경우, 스펙형 구조의 형태에 상응하여, 상기 스펙형 구조의 배터리 일측에서부터 타측까지, 실질적으로 수평하게 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착되지 않은 영역에서의 배터리의 단면도이다. 예를 들어, 도 5는 도 1a에 도시된 B-B' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 탭(415) 및 음극 탭(425)이 부착되는 일부 영역을 제외하고는, 도 3에 도시된 바와 같이, 음극 활물질(421, 423) 또는 양극 활물질(411, 413)이 도포될 수 있다.
예를 들어, 양극 탭(415)이 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 턴 상부 영역(T1_U)에서 양극 기판(410)의 외주면에 배치될 경우, 양극 탭(415)에 대향하는 제2 턴 상부 영역(T2_U)에 배치된 음극 기판(420)의 내주면은 양극 탭(415)과 중첩되는 일부 영역을 제외하고는, 음극 활물질(421)이 도포될 수 있다.
또는, 음극 탭(425)이 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 기판(420)의 내주면에 배치될 경우, 제1 턴 하부 영역(T1_L)에 배치된 양극 기판(410)의 외주면과, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에 배치된 양극 기판(410)의 내주면은 음극 탭(425)과 대향 또는 중첩되는 일부 영역을 제외하고는, 양극 활물질(411, 413)이 도포될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예는 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)의 단차를 보상하기 위해 양극 무지 영역(419a, 419b) 및 음극 무지 영역(429a, 429b)을 형성하면서도, 양극 무지 영역(419a, 419b) 및 음극 무지 영역(429a, 429b)을 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)과 대향 또는 중첩되는 일부 영역에만 배치함으로써, 활물질의 도포 면적이 증가시켜 배터리(100)의 용량을 증가시킬 수 있다. 다양한 실시 예에서, 활물질(양극 활물질 또는 음극 활물질)이 도포되지 않은 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)의 무지 영역에는, 활물질의 두께와 동일 또는 유사한 두께의 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))이 배치될 수 있다. 이 경우, 절연층(441~443)은 배터리(100)의 제작 과정 중 압력이 균일하게 전달되도록 하고, 음극 무지 영역(429b)에서 발생되는 국부적인 저항 증가를 억제하며, 배터리(100)의 스웰링 현상을 방지할 수 있다.
도 6a은 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 6a에 도시된 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))의 배열 구조는 조립체(110)를 감았을 때, 도 4a에 도시한 바와 같이, 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)의 대면부 또는 중첩부에 음극 무지 영역(429a, 429b) 또는 양극 무지 영역(419a, 419b)이 배치되도록 하기 위한 정렬(align) 형태일 수 있다. 이하, 도 4a 및 도 6a를 결부하여, 전극 조립체(110)의 배열 구조 및 적층 구조를 설명한다.
도 4a 및 도 6a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전극 조립체(110)의 배열 구조는 양극 기판(410)과 음극 기판(420)의 각 끝단(예: 양극 기판의 끝단(601) 및 음극 기판의 끝단(603))위치가 일치되지 않은 형태일 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체(110)는 양극 기판(410)의 턴 수가 음극 기판(420)의 턴 수보다 1 회 더 많도록 앞서 정렬될 수 있다. 예컨대, 양극 기판(410)은 제1 턴 영역(T1)에 대응하는 길이만큼 음극 기판(420)에서부터 일측으로 쉬프트(shift)되어 배치될 수 있고, 제1 턴 상부 영역(T1_U)에 대응하도록 외주면에 양극 탭(415)이 부착될 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따르면, 양극 탭이 n 번째 턴 영역에 배치되면, 음극 기판은 전극 조립체(110)의 n-1 번째 턴 영역 및/또는 n+1 번째 턴을 형성하는 영역의 일부에서 양극 탭과 중첩되는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 또는, 음극 탭이 m 번째 턴 영역에 배치되면, 양극 기판은 전극 조립체(110)의 m-1 번째 턴 영역 및/또는 m+1 번째 턴을 형성하는 영역의 일부에서 음극 탭과 중첩되는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(410)의 외주면은 제1 턴 상부 영역(T1_U) 중 양극 탭(415)이 부착되는 영역, 및 제1 턴 하부 영역(T1_L) 중 음극 탭(425)과 중첩되는 영역에서, 양극 무지 영역(419a)이 형성되고, 나머지 영역은 제2 양극 활물질(413)로 도포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(410)의 내주면은 제2 턴 영역(T2)에서부터 제1 양극 활물질(411)이 도포될 수 있다. 양극 기판(410)의 내주면은 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 탭(425)과 중첩되므로, 제2 턴 하부 영역(T2_L) 일부에서 양극 무지 영역(419b)이 형성되고, 나머지 영역은 제1 양극 활물질(411)이 도포될 수 있다.
예를 들어, 음극 기판(420)은 제2 턴 영역(T2)에 대응하는 영역부터 감기도록 배치되며, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에 대응하도록 내주면에 음극 탭(425)이 부착될 수 있다. 예컨대, 음극 기판(420)의 내주면은 제2 턴 하부 영역(T2_L) 중 음극 탭(425)이 부착되는 영역, 및 제2 턴 상부 영역(T2_U) 중 양극 탭(415)과 대향하는 영역에서, 음극 무지 영역(429b)이 형성되고, 나머지 영역은 제1 음극 활물질(421)로 도포될 수 있다. 음극 기판(420)의 외주면은 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 음극 탭(425)과 중첩되는 일부 영역에서 음극 무지 영역(429a)이 형성되고, 나머지 영역은 제2 음극 활물질(423)이 도포될 수 있다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다. 일 실시 예에서, 도 6b는 도 6a의 음극 내주면 및 양극 외주면을 도시한 도면일 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 배열 구조(610)는 음극 기판(예: 도 4a의 음극 기판(420))의 내주면 및 양극 기판(예: 도 4a의 양극 기판(410))의 외주면이 감겼을 때, 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)에 양극 탭(415)이 배치되도록 하기 위한 정렬 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 배열 구조(610)에 따라 감긴 음극 기판(420)의 내주면 및 양극 기판(410)의 외주면은 도 4a의 제1 부분(450)에 도시한 정렬 형태와 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 제1 음극 활물질(예: 도 4a의 음극 활물질(421))이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음극 무지 영역(429b)은 제2 턴 상부 영역(T2_U) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제1 절연층(441)(예: 도 4b의 제1 절연층(441))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 음극 무지 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 음극 활물질(421)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(441)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉되고, 제1 절연층(441)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 상기 주변 영역까지 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(441)은 음극 무지 영역(429b)에 의한 음극 기판(420) 및 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 배열 구조(610)는 음극 기판(420)과 양극 기판(410)이 반대로 배열된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 배열 구조(610)에서, 음극 기판(420) 상에는 음극 탭(예: 도 6a의 음극 탭(425))이 배치되고, 양극 기판(410) 상에는 양극 무지 영역(예: 도 6a의 양극 무지 영역(419a))이 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 양극 무지 영역(419a)에 제1 절연층(441)이 배치될 수도 있다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다. 일 실시 예에서, 도 6c는 도 6a의 음극 내주면 및 양극 외주면을 도시한 도면일 수 있다.
도 6c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제2 배열 구조(620)는 음극 기판(예: 도 4a의 음극 기판(420))의 내주면 및 양극 기판(예: 도 4a의 양극 기판(410))의 외주면이 감겼을 때, 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)에 양극 탭(415)이 배치되도록 하기 위한 정렬 형태일 수 있다. 예를 들어, 제2 배열 구조(620)에 따라 감긴 음극 기판(420)의 내주면 및 양극 기판(410)의 외주면은 도 4a의 제1 부분(450)에 도시한 정렬 형태와 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 제1 음극 활물질(예: 도 4a의 음극 활물질(421))이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음극 무지 영역(429b)은 제2 턴 상부 영역(T2_U) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442)(예: 도 4d의 제2 절연층(442))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429b) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(442)은 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은, 음극 무지 영역(429b)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 제1 음극 활물질(421)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 배열 구조(620)는 음극 기판(420)과 양극 기판(410)이 반대로 배열된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제2 배열 구조(620)에서, 음극 기판(420) 상에는 음극 탭(예: 도 6a의 음극 탭(425))이 배치되고, 양극 기판(410) 상에는 양극 무지 영역(예: 도 6a의 양극 무지 영역(419a))이 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 양극 무지 영역(419a)에 제2 절연층(442)이 배치될 수도 있다.
도 6d는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조 일부를 도시한 도면이다. 일 실시 예에서, 도 6d는 도 6a의 음극 내주면 및 양극 외주면을 도시한 도면일 수 있다.
도 6d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제3 배열 구조(630)는 음극 기판(예: 도 4a의 음극 기판(420))의 내주면 및 양극 기판(예: 도 4a의 양극 기판(410))의 외주면이 감겼을 때, 음극 무지 영역(429b)(제1 영역)에 양극 탭(415)이 배치되도록 하기 위한 정렬 형태일 수 있다. 예를 들어, 제3 배열 구조(630)에 따라 감긴 음극 기판(420)의 내주면 및 양극 기판(410)의 외주면은 도 4a의 제1 부분(450)에 도시한 정렬 형태와 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 제1 음극 활물질(예: 도 4a의 음극 활물질(421))이 도포되지 않은 음극 무지 영역(429b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음극 무지 영역(429b)은 제2 턴 상부 영역(T2_U) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인해, 음극 무지 영역(429b)을 둘러싼 제1 음극 활물질(421)이 도포된 영역과 z축 방향으로 지정된 두께(예: 제1 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(429b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 제2 절연층(442)(예: 도 4e의 제2 절연층(442)) 및 제3 절연층(443)(예: 도 4e의 제3 절연층(443)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은 음극 무지 영역(429b) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(442)은 z축 방향에서 음극 기판(420)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 절연층(442)은, 음극 무지 영역(429b)으로 인한 음극 기판(420)의 두께 차이를 보상하기 위해 제1 음극 활물질(421)과 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 절연층(443)은 음극 무지 영역(429b)에서부터 음극 무지 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역(예: 제1 음극 활물질(421)이 도포된 일부 영역)까지 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(443)의 일부(예: 중심부)는 z축 방향에서 제2 절연층(442)과 접촉되고, 제3 절연층(443)의 나머지 일부(예: 주변부)는 z축 방향에서 상기 주변 영역과 접촉될 수 있다. 이 경우, 제3 절연층(443)은 제2 절연층(442)과 상기 주변 영역 사이의 공백을 메울 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제3 배열 구조(630)는 음극 기판(420)과 양극 기판(410)이 반대로 배열된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제3 배열 구조(630)에서, 음극 기판(420) 상에는 음극 탭(예: 도 6a의 음극 탭(425))이 배치되고, 양극 기판(410) 상에는 양극 무지 영역(예: 도 6a의 양극 무지 영역(419a))이 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 양극 무지 영역(419a)에 제2 절연층(442) 및 제3 절연층(443) 중 적어도 하나가 배치될 수도 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다. 예를 들어, 도 7은 도 1a에 도시된 A-A' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 7을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 도 4a에 도시된 전극 조립체(110)와 달리, 음극 기판(420)이 양극 탭(415)에 대향하는 외주면 및 내주면에서 음극 무지 영역(701, 703)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 음극 기판(420)의 내주면은 양극 탭(415)에 대향하는 제2 턴 상부 영역(T2_U) 일부에서 음극 무지 영역(701)이 형성될 수 있다. 음극 기판(420)의 외주면은 양극 탭(415)에 대향하는 제2 턴 상부 영역(T2_U) 일부에서 음극 무지 영역(703)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)에는 음극 무지 영역(701, 703)으로 인해, 음극 무지 영역(701, 703)을 둘러싼 음극 활물질(421, 423)이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(701, 703)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 단면도이다.
예를 들어, 도 8에 도시된 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))의 배열 구조는 조립체(110)를 감았을 때, 도 7에 도시한 바와 같이, 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)의 대면부 또는 중첩부에 음극 무지 영역(701, 703) 또는 양극 무지 영역(419a, 419b)이 배치되도록 하기 위한 정렬 형태일 수 있다.
도 8에 도시된 전극 조립체(110)의 배열 구조는 도 6a에 도시된 전극 조립체(110)의 배열 구조와 달리 제2 턴 상부 영역(T2_U)에 대응하여 내주면에 음극 무지 영역(801)(예: 예: 도 4a의 음극 무지 영역(429b))이 형성될 뿐 아니라, 외주면에도 음극 무지 영역(803)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 8의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(801, 803)으로 인해, 음극 무지 영역(801, 803)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 8의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(801, 803)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 양극 탭 및 음극 탭이 부착된 영역에서의 배터리의 단면도이다.
예를 들어, 도 9는 도 1a에 도시된 A-A' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 도 4에 도시된 전극 조립체(110)와 달리 양극 활물질이 도포된 양극 기판(410)의 일측 끝단이 양극 탭(415)과 중첩되는 영역(901)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(415)이 제1 턴 상부 영역(T1_U)에 배치된 경우, 양극 탭(415)의 단차로 인한 눌림(pressure)은 분리막(430)을 손상시켜 양극 탭(415)과 양극 탭(415)의 상부 또는 하부의 음극 활물질(421)이 직접적으로 접촉하여 발화 또는 폭발이 발생될 우려가 있다. 본 발명의 일 실시 예는 양극 활물질이 도포된 양극 기판(410)의 일측 끝단이 양극 탭(415)과 중첩되는 영역까지 연장됨으로써, 양극 탭(415)의 단차로 인해 분리막(430)이 손상되더라도, 양극 탭(415)이, 음극 기판(410)이 아닌, 하부에 중첩된 동일 극성의 양극 기판(410)과 접촉함으로써 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))에는 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인해, 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)(또는 제1 양극 활물질(411))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 활물질(423 또는 411)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))은 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 배터리 구조의 변형된 예시를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 10은 도 1a에 도시된 A-A' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 도 9에 도시된 전극 조립체(110)와 달리 양극 탭(1020)(예: 양극 탭(415))이 양극 기판(410)의 내주면에 부착될 수 있다. 양극 탭(1020)이 양극 기판(410)의 내주면에 부착된 경우, 양극 탭(1020)의 단차로 인한 눌림은 양극 탭(1020) 외곽(상부)에 위치한 음극 기판(420)입장에서 줄어들 수 있다. 다만, 양극 탭(1020)이 내주면에 부착되므로, 양극 탭(1020)의 하부로 향하는 눌림이 증가되는 바, 본 발명의 일 실시 예는, 참조번호 1010에 나타낸 바와 같이, 양극 활물질(예: 양극 활물질(411 또는 413))이 도포된 양극 기판(410)의 일측 끝단은 양극 탭(1020)과 중첩되는 영역까지 연장될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))에는 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인해, 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)(또는 제1 양극 활물질(411))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 활물질(423 또는 411)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))은 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 배터리 구조의 변형된 다른 예시를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 11은 도 1a에 도시된 A-A' 선에 따라 배터리(100)를 절단한 단면도일 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 도 9에 도시된 전극 조립체(110)와 달리 양극 탭(1120)(예: 양극 탭(415))이 양극 기판(410)의 내주면에 부착될 수 있다. 양극 탭(1120)이 양극 기판(410)의 내주면에 부착된 경우, 양극 탭(1120)의 단차로 인한 눌림은 양극 탭(1120) 외곽(상부)에 위치한 음극 기판(420)입장에서 줄어들 수 있다. 다만, 양극 탭(1120)이 내주면에 부착되므로, 양극 탭(1120)의 하부로 향하는 눌림이 증가되는 바, 본 발명의 일 실시 예는, 참조번호 1110에 나타낸 바와 같이, 음극 기판(420)의 일측 끝단에서 양극 탭(415)의 하부와 중첩되는 내주면은 음극 활물질이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(1120)이 제1 턴 상부 영역(T1_U)에서 양극 기판(410)의 내주면에 부착된 경우, 제1 턴 하부 영역(T1_L)에서 음극 기판(420)의 내주면 끝단 영역은 양극 탭(415)의 하부와 중첩되므로 음극 무지 영역(1110)이 형성될 수 있다. 단, 양극 탭(415)의 하부와 중첩되는 영역에서 음극 기판(420)의 외주면은 음극 활물질(423)이 도포될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))에는 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인해, 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))을 둘러싼 제2 음극 활물질(423)(또는 제1 양극 활물질(411))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 활물질(423 또는 411)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)(또는 양극 기판(410))은 음극 무지 영역(429a)(또는 양극 무지 영역(419b))으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 음극 기판 또는 양극 기판의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리(100)가 도 2에 도시된 예와 동일 또는 유사하게 노말 타입으로 구성된 경우, 전극 탭(1210)(예: 양극 탭(121) 또는 음극 탭(123))이 부착된 기판(1220)이 벤딩되는 영역까지 활물질(1230)(예: 양극 활물질(411 또는 413) 또는 음극 활물질(421 또는 423))이 연장될 수 있다. 활물질(1230)이 기판(1220)이 벤딩(bending)되는 영역에도 도포되면 활물질(1230)의 이탈이 방지되고, 배터리(100)의 용량이 증가될 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 음극 기판 또는 양극 기판의 활물질 도포 면적을 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 13은 도 12에 도시된 음극 기판 또는 양극 기판을 펼친 평면도일 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리(100)가 도 2에 도시된 예와 동일 또는 유사하게 노말 타입으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판의 일측 끝단에는 양극 탭(1310)(예: 양극 탭(415))이 부착되고, 양극 탭(1310) 주변의 제1 턴 영역(T1)에는 양극 활물질(1320)(예: 양극 활물질(411, 413))이 도포되지 않은 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 무지 영역 중 일부 영역은 음극 탭(133)과 중첩되는 중첩부(1330)일 수 있으며, 양극 활물질(1320)의 도포 영역은 도 2에 도시된 예와 달리, 벤딩 영역(BA)과 중첩부(1330)의 경계 지점까지 연장될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 상기 중첩부(1330)는 감긴 상태에서 음극 탭(미도시, 예: 음극 탭(425))과 대면 또는 중첩되는 영역일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 양극 기판(112) 또는 음극 기판(114)의 개별과, 각 기판(112, 114)의 내주면 및 외주면은 도 2에 도시된 바와 같은 노말 타입 또는 도 3에 도시한 바와 같은 확장 타입이 선택적으로 적용된 구조일 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.
다양한 실시 예에서, 양극 기판(예: 도 11의 양극 기판(410))에는 양극 무지 영역(예: 도 11의 양극 무지 영역(419b))으로 인해, 양극 활물질(1320)이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 양극 활물질(1320)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 양극 기판(410)은 양극 무지 영역(419b)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 14는 제1 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 전극 조립체(110)는 양극 기판(1410)은 노말 타입으로 구성되고, 음극 기판(1420)은 확장 타입으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(1410)의 외주면에는 제1 양극 활물질(1411)이 도포되고, 제1 양극 활물질(1411)은 양극 탭(1415)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1415)과 인접한 외주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 양극 활물질(1411)의 도포 영역은 양극 탭(1415)과 인접한 벤딩 영역(BA)까지 연장될 수 있다.
또는, 양극 기판(1410)의 내주면에는 제2 양극 활물질(1413)이 도포되고, 제2 양극 활물질(1413)은 양극 탭(1415)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1415)과 인접한 내주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(1410)의 내주면은, 참조번호 1417이 지시하는 바와 같이, 음극 탭(1425)과 중첩되는 영역에 제2 양극 활물질(1413)이 도포되지 않은 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
한편, 음극 기판(1420)의 내주면에는 제1 음극 활물질(1421)이 도포되고, 제1 음극 활물질(1421)은 음극 탭(1425)이 부착된 내주면의 끝단까지 도포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1420)의 내주면은 음극 탭(1425)이 부착된 영역 주변 및 전극 조립체(110)를 감았을 때 양극 탭(1415)과 중첩되는 제1 영역(1427)에서 제1 음극 활물질(1421)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
또는, 음극 기판(1420)의 외주면에는 제2 음극 활물질(1423)이 도포되고, 제2 음극 활물질(1423)은 음극 탭(1415)이 부착된 외주면의 끝단까지 도포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1420)의 외주면에서 음극 탭(1425)과 중첩되는 영역(1429)은 제2 음극 활물질(1423)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 11의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(1427)으로 인해, 음극 무지 영역(1427)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 11의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(1427)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 15는 제2 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 기판(1510)은 노말 타입으로 구성되고, 음극 기판(1520)은 노말 타입 및 확장 타입으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(1510)의 구조는 도 14에 도시된 양극 기판(1410)과 유사할 수 있다. 예컨대, 양극 기판(1510)의 외주면에는 제1 양극 활물질(1511)이 도포되고, 제1 양극 활물질(1511)은 양극 탭(1515)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1515)과 인접한 외주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 양극 활물질(1511)의 도포 영역은 양극 탭(1515)과 인접한 제1 벤딩 영역(BA1)까지 연장될 수 있다.
또는, 양극 기판(1510)의 내주면에는 제2 양극 활물질(1513)이 도포되고, 제2 양극 활물질(1513)은 양극 탭(1515)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1515)과 인접한 내주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(1510)의 내주면은, 참조번호 1517이 지시하는 바와 같이, 음극 탭(1525)과 중첩되는 영역에 제2 양극 활물질(1513)이 도포되지 않은 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
한편, 음극 기판(1520)의 내주면에는 제1 음극 활물질(1521)이 도포되고, 제1 음극 활물질(1521)은 음극 탭(1525)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1525)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 음극 활물질(1521)의 도포 영역은 음극 탭(1525)과 인접한 제2 벤딩 영역(BA2)까지 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1520)의 내주면은 전극 조립체(110)를 감았을 때, 양극 탭(1515)과 중첩되는 제1 영역(1527)에서 제1 음극 활물질(1521)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
또는, 음극 기판(1520)의 외주면에는 제2 음극 활물질(1523)이 도포되고, 제2 음극 활물질(1523)은 음극 탭(1515)이 부착된 외주면의 끝단까지 도포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1520)의 외주면에서 음극 탭(1525)과 중첩되는 영역(1529)은 제2 음극 활물질(1523)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 11의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(1527)으로 인해, 음극 무지 영역(1527)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 11의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(1527)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 16은 제3 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 기판(1610) 및 음극 기판(1620)이 노말 타입으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(1610)의 구조는 도 14에 도시된 양극 기판(1410)과 유사할 수 있다. 예컨대, 양극 기판(1610)의 외주면에는 제1 양극 활물질(1611)이 도포되고, 제1 양극 활물질(1611)은 양극 탭(1615)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1615)과 인접한 외주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 양극 활물질(1611)의 도포 영역은 양극 탭(1615)과 인접한 제1 벤딩 영역(BA1)까지 연장될 수 있다.
또는, 양극 기판(1610)의 내주면에는 제2 양극 활물질(1613)이 도포되고, 제2 양극 활물질(1613)은 양극 탭(1615)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1615)과 인접한 내주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(1610)의 내주면은, 참조번호 1617이 지시하는 바와 같이, 음극 탭(1625)과 중첩되는 영역에 제2 양극 활물질(1613)이 도포되지 않은 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
한편, 음극 기판(1620)의 내주면에는 제1 음극 활물질(1621)이 도포되고, 제1 음극 활물질(1621)은 음극 탭(1625)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1625)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 음극 활물질(1621)의 도포 영역은 음극 탭(1625)과 인접한 제2 벤딩 영역(BA2)까지 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1620)의 내주면은 전극 조립체(110)를 감았을 때, 양극 탭(1515)과 중첩되는 제1 영역(1627)에서 제1 음극 활물질(1621)이 도포되지 않는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
또는, 음극 기판(1620)의 외주면에는 제2 음극 활물질(1623)이 도포되고, 제2 음극 활물질(1623)은 음극 탭(1625)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1625)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 음극 활물질(1623)의 도포 영역은 음극 탭(1625)과 인접한 제2 벤딩 영역(BA2)까지 연장될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 11의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(1627)으로 인해, 음극 무지 영역(1627)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 11의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(1627)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 17은 제4 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 제4 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 기판(1710) 및 음극 기판(1720)이 노말 타입으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(1710)의 구조는, 도 16에 도시된 양극 기판(1610)과 달리, 양극 기판(1710)의 내주면에서 양극 무지 영역의 형태가 상이할 수 있다. 예컨대, 양극 기판(1710)의 외주면에는 제1 양극 활물질(1711)이 도포되고, 제1 양극 활물질(1711)은 양극 탭(1715)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1715)과 인접한 외주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 양극 활물질(1711)의 도포 영역은 양극 탭(1715)과 인접한 벤딩 영역(BA)까지 연장될 수 있다.
또는, 양극 기판(1710)의 내주면에는 제2 양극 활물질(1713)이 도포되고, 제2 양극 활물질(1713)은 양극 탭(1715)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1715)과 인접한 내주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(1710)의 내주면은, 음극 탭(1725)과 중첩되는 제1 영역(1717)에서 제2 양극 활물질(1713)이 도포되지 않은 양극 무지 영역이 형성되고, 제1 영역(1717)과 양극 기판(1710)의 폭 방향(도면에서 세로 방향)으로 인접한 제2 영역(1719)에서 제2 양극 활물질(1713)이 도포될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 영역(1717, 1719)에서, 제2 양극 활물질(1713)은 단차를 갖는 형태로 도포될 수 있다.
대안적으로, 본 문서의 다른 실시 예는 제1 및 제2 영역(1717, 1719)에서 제2 양극 활물질(1713)이 도포되지 않을 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시 예는 충전 용량을 증가시키기 위하여, 제2 양극 활물질(1713)이 제1 및 제2 영역(1717, 1719)의 경계 영역까지 연장 도포될 수 있다. 따라서, 제2 양극 활물질(1713)은 제1 및 제2 영역(1717, 1719)과 인접한 밴딩 영역(예: 제2 턴 하부 영역(T2_L)과 제2 턴 상부 영역(T2_U) 사이에 위치한 영역)을 덮으면서 연장될 수 있다.
한편, 음극 기판(1720)의 구조는, 도 16에 도시된 음극 기판(1620)과 달리, 음극 기판(1720)의 내주면에서 음극 무지 영역의 형태가 상이할 수 있다. 예컨대, 음극 기판(1720)의 내주면에는 제1 음극 활물질(1721)이 도포되고, 제1 음극 활물질(1721)은 음극 탭(1725)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1725)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1720)의 내주면은, 양극 탭(1715)과 중첩되는 제3 영역(1727)에서 제1 음극 활물질(1721)이 도포되지 않은 음극 무지 영역이 형성되고, 제3 영역(1727)과 음극 기판(1720)의 폭 방향(도면에서 세로 방향)으로 인접한 제4 영역(1729)에서 제1 음극 활물질(1721)이 도포될 수 있다. 즉, 제3 및 제4 영역(1729)에서, 제1 음극 활물질(1723)은 단차를 갖는 형태로 도포될 수 있다.
대안적으로, 본 문서의 다른 실시 예는 제3 및 제4 영역(1727, 1729)에서 제1 음극 활물질(1721)이 도포되지 않을 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시 예는 충전 용량을 증가시키기 위하여, 제1 음극 활물질(1721)이 제3 및 제4 영역(1727, 1729)의 경계 영역까지 연장 도포될 수 있다. 따라서, 제1 음극 활물질(1721)은 제3 및 제4 영역(1727, 1729)과 인접한 밴딩 영역(예: 제2 턴 상부 영역(T2_U)과 제3 턴 하부 영역(T3_L) 사이에 위치한 영역)을 덮으면서 연장될 수 있다.
음극 기판(1720)의 외주면에는 제2 음극 활물질(1723)이 도포되고, 제2 음극 활물질(1723)은 음극 탭(1725)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1725)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 11의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(1727)으로 인해, 음극 무지 영역(1727)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 11의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(1727)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 18은 제5 실시 예에 따른 전극 조립체의 배열 구조를 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 제5 실시 예에 따른 전극 조립체(예: 도 1a 또는 도 1b의 전극 조립체(110))는 양극 기판(1810) 및 음극 기판(1820)이 노말 타입으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 양극 기판(1810)의 구조는 도 17에 도시된 양극 기판(1710) 달리 양극 기판(1710)의 내주면에서 양극 활물질(1811)의 도포 영역이 상이할 수 있다. 예컨대, 양극 기판(1810)의 외주면에는 제1 양극 활물질(1811)이 도포되고, 제1 양극 활물질(1811)은 양극 탭(1815)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1815)과 인접한 외주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
또는, 양극 기판(1810)의 내주면에는 제2 양극 활물질(1813)이 도포되고, 제2 양극 활물질(1813)은 양극 탭(1815)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 양극 탭(1815)과 인접한 내주면 끝단에는 양극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극 기판(1810)의 내주면은, 음극 탭(1825)과 중첩되는 제1 영역(1817) 및 제1 영역(1817)과 양극 기판(1810)의 폭 방향(도면에서 세로 방향)으로 인접한 제2 영역(1819)에서 양극 무지 영역이 형성될 수 있다.
한편, 음극 기판(1820)의 내주면에는 제1 음극 활물질(1821)이 도포되고, 제1 음극 활물질(1821)은 음극 탭(1825)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1825)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 음극 기판(1820)의 내주면은, 양극 탭(1815)과 중첩되는 제3 영역(1827)에서 제1 음극 활물질(1823)이 도포되지 않은 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
또는, 음극 기판(1820)의 외주면에는 제2 음극 활물질(1823)이 도포되고, 제2 음극 활물질(1823)은 음극 탭(1825)이 부착된 영역 이전까지만 도포되어 음극 탭(1825)과 인접한 내주면 끝단에는 음극 무지 영역이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 음극 기판(예: 도 11의 음극 기판(420))에는 음극 무지 영역(1827)으로 인해, 음극 무지 영역(1827)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 11의 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 음극 활물질(421, 423)의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 음극 기판(420)은 음극 무지 영역(1827)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 19a는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 19b는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 19c는 일 실시 예에 따른 배터리의 조립 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
예를 들어, 도 19a 내지 도 19c는 일 실시 예에 따른 절연 테이프 부착 공정을 순서대로 나타낸 도면일 수 있다.
종래의 조립공정의 경우 기판(1910)위에 코팅된 활물질(1920)의 경계 영역(1925)에서 활물질(1920)이 탈락되는 것을 방지하고, 전극 탭이 이종 극성의 활물질과 맞닿는 것을 예방하기 위해 절연 테이프를 부착하는 공정이 포함된다.
일 실시 예에 따른 배터리의 절연 테이프 부착 공정은 전극 탭을 덮도록 제1 절연 테이프(예: 절연 테이프(417 또는 427))를 부착하는 제1 공정과, 전극 탭 및 경계 영역을 덮도록 제2 절연 테이프를 부착하는 제2 공정을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 19a에 도시된 바와 같이, 기판(1910)(예: 양극 기판(410) 또는 음극 기판(420)) 상에 활물질(1920)(예: 양극 활물질(411 또는 413) 또는 음극 활물질(421 또는 423))을 형성하고, 전극 탭(1930)(예: 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425))을 형성하는 공정을 수행하여, 전극 탭(1930) 및 활물질(1920)이 형성된 기판(1910)을 마련할 수 있다.
이어서, 도 19b에 도시된 바와 같이, 제1 절연 테이프(1940)를 이용해 전극 탭(1930) 및 전극 탭이 부착되는 부착 영역을 둘러싸는 영역(예: 부착 영역을 둘러싸는 영역(311))을 덮는 공정을 수행할 수 있다.
이어서, 도 19c에 도시된 바와 같이, 전극 탭(1930) 및 경계 영역(1925)을 모두 덮도록 제2 절연 테이프(1950)를 부착하는 공정을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 배터리의 절연 테이프 부착 공정이 전극 탭을 덮도록 제1 절연 테이프를 부착하는 제1 공정과, 전극 탭 및 경계 영역(1925)을 덮도록 제2 절연 테이프를 부착하는 제2 공정을 포함하도록 함으로써, 전극 탭을 덮는 절연 테이프가 2중 구조로 형성될 수 있다. 이러한 본 문서의 실시 예는 전극 탭을 2 중으로 덮음으로써 활물질의 일부가 전극 탭에 접촉하여 발생될 수 있는 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다.
도 20은 일 실시 예에 따른 양극 기판 또는 음극 기판의 일면을 펼쳐서 도시한 도면이다.
도 20을 참조하면, 일 실시 예에 따른 극판(2010)(예: 도 4의 양극 기판(410) 또는 음극 기판(예: 도 4의 음극 기판(420))은 복수의 전극 탭(2030)(예: 도 4의 양극 탭(415) 또는 음극 탭(425))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 전극 탭(2030)은 지정된 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 극판(2010)은 서로 다른 복수의 극판(2010)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 극판(2010) 중 어느 하나의 극판(양극 기판(410) 또는 음극 기판(420))에 부착된 복수의 전극 탭(2030)(양극 탭(415) 또는 음극 탭(425))과 중첩되는 영역에 대응하여, 복수의 극판(2010) 중 다른 하나의 극판(2010)(양극 기판(410) 또는 음극 기판(420))에는, 복수의 무지 영역(2040)(예: 양극 무지 영역(419a, 419b) 또는 음극 무지 영역(429a, 429b))이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 극판(2010)은 제2 턴 영역(T2)에 대응하는 영역부터 감기도록 배치되며, 제2 턴 하부 영역(T2_L)에 대응하도록 내주면에 전극 탭(2030)이 부착될 수 있다. 예컨대, 극판(2010)의 내주면은 제2 턴 하부 영역(T2_L) 중 전극 탭(2030)이 부착되는 영역, 및 제2 턴 상부 영역(T2_U) 중 다른 전극 탭(양극 탭(415) 또는 음극 탭(425)))과 대향하는 영역에서, 무지 영역(2040)이 형성되고, 나머지 영역은 활물질(양극 활물질(411, 413) 또는 음극 활물질(421, 423))로 도포될 수 있다. 극판(2010)의 외주면에는 제2 턴 하부 영역(T2_L)에서 다른 전극 탭(양극 탭(415) 또는 음극 탭(425))과 중첩되는 일부 영역에서 무지 영역(2040)이 형성되고, 나머지 영역은 활물질(양극 활물질(411, 413) 또는 음극 활물질(421, 423))이 도포될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 극판(2010)에는 무지 영역(2040)으로 인해, 무지 영역(2040)을 둘러싼 활물질(양극 활물질(411, 413) 또는 음극 활물질(421, 423))이 도포된 영역과 지정된 두께(예: 활물질의 두께에 상응하는 두께) 차이가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 극판(2010)은 무지 영역(2040)으로 인한 두께 차이를 보상하기 위해 절연층(예: 도 4b 내지 도 4e의 절연층(441~443))을 포함할 수 있다.
도 21은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 21을 참조하면, 네트워크 환경(2100)에서 전자 장치(2101)는 제1 네트워크(2198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(2199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2104) 또는 서버(2108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2101)는 서버(2108)를 통하여 전자 장치(2104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2101)는 프로세서(2120), 메모리(2130), 입력 모듈(2150), 음향 출력 모듈(2155), 디스플레이 모듈(2160), 오디오 모듈(2170), 센서 모듈(2176), 인터페이스(2177), 연결 단자(2178), 햅틱 모듈(2179), 카메라 모듈(2180), 전력 관리 모듈(2188), 배터리(2189), 통신 모듈(2190), 가입자 식별 모듈(2196), 또는 안테나 모듈(2197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(2178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(2176), 카메라 모듈(2180), 또는 안테나 모듈(2197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(2160))로 통합될 수 있다.
프로세서(2120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(2140))를 실행하여 프로세서(2120)에 연결된 전자 장치(2101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(2120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(2176) 또는 통신 모듈(2190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(2132)에 저장하고, 휘발성 메모리(2132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(2134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(2120)는 메인 프로세서(2121)(예: 중앙 처리 장치 또는 애플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(2123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(2101)가 메인 프로세서(2121) 및 보조 프로세서(2123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(2123)는 메인 프로세서(2121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(2123)는 메인 프로세서(2121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(2123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(2121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(2121)가 액티브(예: 애플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2121)와 함께, 전자 장치(2101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(2160), 센서 모듈(2176), 또는 통신 모듈(2190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(2123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(2180) 또는 통신 모듈(2190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(2123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(2101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(2108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(2130)는, 전자 장치(2101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(2120) 또는 센서 모듈(2176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(2140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(2130)는, 휘발성 메모리(2132) 또는 비휘발성 메모리(2134)를 포함할 수 있다.
프로그램(2140)은 메모리(2130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(2142), 미들웨어(2144) 또는 애플리케이션(2146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(2150)은, 전자 장치(2101)의 구성요소(예: 프로세서(2120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(2101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(2150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(2155)은 음향 신호를 전자 장치(2101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(2155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(2160)은 전자 장치(2101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(2160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(2160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(2170)은, 입력 모듈(2150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(2155), 또는 전자 장치(2101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(2176)은 전자 장치(2101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(2176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(2177)는 전자 장치(2101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(2177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(2178)는, 그를 통해서 전자 장치(2101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(2178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(2179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(2179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(2180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(2180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(2188)은 전자 장치(2101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(2188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(2189)는 전자 장치(2101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(2189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(2190)은 전자 장치(2101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2102), 전자 장치(2104), 또는 서버(2108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(2190)은 프로세서(2120)(예: 애플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(2190)은 무선 통신 모듈(2192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(2194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(2198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(2199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(2104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소(예: 복수의 칩)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(2192)은 가입자 식별 모듈(2196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(2198) 또는 제2 네트워크(2199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(2192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2192)은 전자 장치(2101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(2199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(2192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(2197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(2197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(2197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(2198) 또는 제2 네트워크(2199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(2190)에 의하여 상기 복수의 안테나로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(2190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(2197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(2197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗면 또는 측면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(2199)에 연결된 서버(2108)를 통해서 전자 장치(2101)와 외부의 전자 장치(2104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(2102, 또는 2104) 각각은 전자 장치(2101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(2102, 2104, 또는 2108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(2101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(2101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(2101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(2101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(2101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(2104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(2108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(2104) 또는 서버(2108)는 제2 네트워크(2199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(2101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 배터리(예: 도 1a의 배터리(100))는, 양극 기판(예: 도 4b의 양극 기판(420)), 상기 양극 기판(420)의 일면에 도포된 양극 활물질(예: 도 4b의 제2 양극 활물질(413)), 및 상기 양극 기판(420)의 일면에 부착된 양극 탭(예: 도 4b의 양극 탭(415))을 포함하는 양극(예: 도 1a의 양극(112)); 음극 기판(예: 도 4b의 음극 기판(420)), 상기 음극 기판(420)의 일면에 도포된 음극 활물질(예: 도 4b의 제1 음극 활물질(421)), 및 상기 음극 기판(420)의 일면에 부착된 음극 탭(예: 도 4a의 음극 탭(425))을 포함하는 음극(예: 도 1a의 음극(114)); 및 상기 양극(112) 및 상기 음극(114) 사이에 위치한 분리막(예: 도 4b의 분리막(430))을 포함하고, 상기 음극 기판(420)의 일면 중 상기 양극 탭(415)과 대면하는 제1 영역(예: 도 4b의 음극 무지 영역(429b))은, 상기 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 음극 기판(420)의 일면 중 상기 양극 탭(415)의 길이 방향으로 상기 제1 영역(429b)에 인접한 제2 영역(예: 도 3의 제2 영역(312b))은, 상기 음극 활물질(421)이 도포된 영역을 포함하고, 상기 음극(114)은, 상기 제1 영역(429b)의 적어도 일부에 배치되는 절연층(예: 도 4a의 절연층(440))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b)에서부터, 상기 제2 영역(312b) 중 상기 제1 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제1 절연층(예: 도 4b의 제1 절연층(441))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b) 내에 배치되는 제2 절연층(예: 도 4d의 제2 절연층(442))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제2 절연층(442)이 배치된 제1 영역(429b)을 커버하도록, 상기 제2 영역(312b) 중 상기 제1 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제3 절연층(예: 도 4e의 제3 절연층(443))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 절연성의 물질로 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b)을 둘러싼 음극 활물질(예: 도 4b 내지 도 4e의 제1 음극 활물질(421))의 두께에 상응하는 두께를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 양극 기판(410)의 일 방향의 끝단과 상기 음극 기판(420)의 일 방향의 끝단이 중첩되지 않도록(non-overlappedly) 배열될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 배터리(100)는, 상기 양극 기판(410), 상기 분리막(430), 및 상기 음극 기판(420)이 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 감긴, 제1 턴 영역(예: 도 4a의 제1 턴 영역(T1)) 및 제2 턴 영역(예: 도 4a의 제2 턴 영역(T2))이 포함된 복수의 턴 영역들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 음극 기판(420)은, 상기 복수의 턴 영역들 중 상기 양극 탭(415)이 배치된 턴 영역에 인접한 다른(another) 턴 영역에 상기 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 상기 제1 영역(429b)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 음극 기판(420)의 일면의 반대 면 중 상기 제1 영역(429b)과 대응되는 영역에는, 상기 음극 활물질(421)이 도포되지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 양극 기판(410)의 일면 중 상기 음극 탭(425)과 대면하는 제3 영역(예: 도 4d의 양극 무지 영역(419b))은, 상기 양극 활물질(413)이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 양극 기판(410)의 일면 중 상기 음극 탭(425)의 길이 방향으로 상기 제3 영역(419b)에 인접한 제4 영역(예: 도 17의 제4 영역(1727))은, 상기 양극 활물질(413)이 도포된 영역을 포함하고, 상기 양극(112)은, 상기 제3 영역(419b)의 적어도 일부에 배치되는 절연층(440)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 양극 기판(410)은, 상기 복수의 턴 영역들 중 상기 음극 탭(425)이 배치된 턴 영역에 인접한 다른(another) 턴 영역에 상기 양극 활물질(413)이 도포되지 않은 상기 제3 영역(419b)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 21의 전자 장치(2101))는, 메모리(예: 도 21의 메모리(2130)); 프로세서(예: 도 21의 프로세서(2120)); 및 상기 메모리(2130) 및 상기 프로세서(2120)에 전력을 공급하기 위한 배터리(100)를 포함하고, 상기 배터리(100)는, 양극 기판(410), 상기 양극 기판(410)의 일면에 도포된 양극 활물질(413), 및 상기 양극 기판(410)의 일면에 부착된 양극 탭(415)을 포함하는 양극(112); 음극 기판(420), 상기 음극 기판(420)의 일면에 도포된 음극 활물질(421), 및 상기 음극 기판(420)의 일면에 부착된 음극 탭(425)을 포함하는 음극(114); 및 상기 양극(112) 및 상기 음극(114) 사이에 위치한 분리막(430)을 포함하고, 상기 음극 기판(420)의 일면 중 상기 양극 탭(415)과 대면하는 제1 영역(429b)은, 상기 음극 활물질(421)이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 음극 기판(420)의 일면 중 상기 양극 탭(415)의 길이 방향으로 상기 제1 영역(429b)에 인접한 제2 영역(312b)은, 상기 음극 활물질(421)이 도포된 영역을 포함하고, 상기 음극(114)은, 상기 제1 영역(429b)의 적어도 일부에 배치되는 절연층(440)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b)에서부터, 상기 제2 영역(312b) 중 상기 제1 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제1 절연층(441)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b) 내에 배치되는 제2 절연층(442)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제2 절연층(442)이 배치된 제1 영역(429b)을 커버하도록, 상기 제2 영역(312b) 중 상기 제1 영역(429b)과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제3 절연층(443)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 절연성의 물질로 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연층(440)은, 상기 제1 영역(429b)을 둘러싼 음극 활물질(421)의 두께에 상응하는 두께를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 양극 기판(410)의 일면 중 상기 음극 탭(425)과 대면하는 제3 영역(419b)은, 상기 양극 활물질(413)이 도포되지 않은 영역을 포함하고, 상기 양극 기판(410)의 일면 중 상기 음극 탭(425)의 길이 방향으로 상기 제3 영역(419b)에 인접한 제4 영역(1727)은, 상기 양극 활물질(413)이 도포된 영역을 포함하고, 상기 양극(112)은, 상기 제3 영역(419b)의 적어도 일부에 배치되는 절연층(440)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 양극 기판(410)은, 상기 복수의 턴 영역들 중 상기 음극 탭(425)이 배치된 턴 영역에 인접한 다른(another) 턴 영역에 상기 양극 활물질(413)이 도포되지 않은 상기 제3 영역(419b)이 형성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 도 21의 내장 메모리(2136) 또는 외장 메모리(2138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 도 21의 프로그램(2140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서(예: 예: 도 21의 프로세서(2120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer pro메모리 product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치(예: 스마트폰)들 간에 직접 또는 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 배터리에 있어서,
    양극 기판, 상기 양극 기판의 일면에 도포된 양극 활물질, 및 상기 양극 기판의 일면에 부착된 양극 탭(tab)을 포함하는 양극;
    음극 기판, 상기 음극 기판의 일면에 도포된 음극 활물질, 및 상기 음극 기판의 일면에 부착된 음극 탭을 포함하는 음극; 및
    상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치한 분리막을 포함하고,
    상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭과 대면하는 제1 영역은, 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고,
    상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭의 길이 방향으로 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역은, 상기 음극 활물질이 도포된 영역을 포함하고,
    상기 음극은, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 절연층을 포함하는, 배터리.
  2. 청구항 1에서,
    상기 절연층은, 상기 제1 영역에서부터, 상기 제2 영역 중 상기 제1 영역과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제1 절연층을 포함하는, 배터리.
  3. 청구항 1에서,
    상기 절연층은, 상기 제1 영역 내에 배치되는 제2 절연층을 포함하는, 배터리.
  4. 청구항 1에서,
    상기 양극 기판의 일 방향의 끝단과 상기 음극 기판의 일 방향의 끝단이 중첩되지 않도록(non-overlappedly) 배열된, 배터리.
  5. 청구항 1에서,
    상기 배터리는,
    상기 양극 기판, 상기 분리막, 및 상기 음극 기판이 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 감긴, 제1 턴 영역 및 제2 턴 영역이 포함된 복수의 턴 영역들을 포함하는, 배터리.
  6. 청구항 5에서,
    상기 음극 기판은,
    상기 복수의 턴 영역들 중 상기 양극 탭이 배치된 턴 영역에 인접한 다른(another) 턴 영역에 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 상기 제1 영역이 형성된, 배터리.
  7. 청구항 6에서,
    상기 음극 기판의 일면의 반대 면 중 상기 제1 영역과 대응되는 영역에는, 상기 음극 활물질이 도포되지 않은, 배터리.
  8. 전자 장치에 있어서,
    메모리;
    프로세서; 및
    상기 메모리 및 상기 프로세서에 전력을 공급하기 위한 배터리를 포함하고,
    상기 배터리는,
    양극 기판, 상기 양극 기판의 일면에 도포된 양극 활물질, 및 상기 양극 기판의 일면에 부착된 양극 탭을 포함하는 양극;
    음극 기판, 상기 음극 기판의 일면에 도포된 음극 활물질, 및 상기 음극 기판의 일면에 부착된 음극 탭을 포함하는 음극; 및
    상기 양극 및 상기 음극 사이에 위치한 분리막을 포함하고,
    상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭과 대면하는 제1 영역은, 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고,
    상기 음극 기판의 일면 중 상기 양극 탭의 길이 방향으로 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역은, 상기 음극 활물질이 도포된 영역을 포함하고,
    상기 음극은, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 절연층을 포함하는, 전자 장치.
  9. 청구항 8에서,
    상기 절연층은, 상기 제1 영역에서부터, 상기 제2 영역 중 상기 제1 영역과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제1 절연층을 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 8에서,
    상기 절연층은, 상기 제1 영역 내에 배치되는 제2 절연층을 포함하는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에서,
    상기 절연층은, 상기 제2 절연층이 배치된 제1 영역을 커버하도록, 상기 제2 영역 중 상기 제1 영역과 지정된 범위 내의 주변 영역까지 배치되는 제3 절연층을 포함하는, 전자 장치.
  12. 청구항 8에서,
    상기 절연층은, 절연성의 물질로 구성되는, 전자 장치.
  13. 청구항 8에서,
    상기 절연층은, 상기 제1 영역을 둘러싼 음극 활물질의 두께에 상응하는 두께를 갖는, 전자 장치.
  14. 청구항 8에서,
    상기 양극 기판의 일면 중 상기 음극 탭과 대면하는 제3 영역은, 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 영역을 포함하고,
    상기 양극 기판의 일면 중 상기 음극 탭의 길이 방향으로 상기 제3 영역에 인접한 제4 영역은, 상기 양극 활물질이 도포된 영역을 포함하고,
    상기 양극은, 상기 제3 영역의 적어도 일부에 배치되는 절연층을 포함하는, 전자 장치.
  15. 청구항 14에서,
    상기 양극 기판은,
    상기 복수의 턴 영역들 중 상기 음극 탭이 배치된 턴 영역에 인접한 다른(another) 턴 영역에 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 상기 제3 영역이 형성된, 전자 장치.
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